Природные соединения элементов первой группы главной подгруппы

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Химия


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Природные соединения элементов первой группы главной подгруппы

1. Глауберова соль

Глауберова соль — Na2SO4·10H2O, десятиводный кристаллогидрат сульфата натрия. Впервые обнаружена химиком И. Р. Глаубером в составе минеральных вод, а впоследствии синтезирована действием серной кислоты на хлорид натрия. Применяется в стекольном и содовом производстве, в медицине. Другие названия: мирабилит, сибирская соль, гуджир, сернокислый натр.

Прозрачный, просвечивающий, непрозрачный. Сингония моноклинная. Цвет - бесцветный, белый, желтовато-белый, зеленовато-белый. Черта белая. Блеск стеклянный. Твердость 1,5 — 2. Спайность совершенная. Плотность - 1,49 г. /см?. Представляет собой большие прозрачные кристаллы в форме призм. Очень хрупок. Имеет вяжущий горько-соленый вкус и тает на языке. Не имеет запаха. Хорошо растворима в воде. Не горит, в огне не трещит. При длительном нахождении на воздухе или нагревании выветривается (выпаривается) и теряет массу, в результате чего кристаллическая структура нарушается. При полном выветривании становится безводным сульфатом натрия (тенардитом) — порошком белого цвета. Кроме самой десятиводной глауберовой соли известны ромбические кристаллы семиводного кристаллогидрата Na2SO4·7H2O и одноводная соль Na2SO4·H2O.

Нахождение в природе Природный минерал глауберовой соли называется мирабилит. Его плотность составляет всего 1,49 г. /см?, что делает его одним из самых легких минералов. Залежи порядка 100 млн. тонн мирабилита обнаружены близ провинции Саскачеван в центральной части Канады. В России в 19 веке мирабилит был обнаружен в 30 км от г. Тбилиси. Эти залежи представляли собой высохшее соленое озеро площадью около 55 000 м?. Пласт мирабилита толщиной порядка 5 метров был сверху покрыт пластом песчаной глины толщиной от 30 см до 4,5 м. В растворенном виде глауберова соль в значительном количестве присутствует в морской воде и во многих минеральных водах, например, курортов Карловы Вары в Чехии и Мариенбад в Австрии. Карловарская соль, получаемая из минеральных вод Карловых Вар, на 44% состоит из сульфата натрия, на 36% из гидрокарбоната натри, на 18% из хлорида натрия и на 2% из сульфата калия. Также мирабилит встречается в виде налета и корок на залежах гипса и каменной соли. Очень редко в природе встречается безводный сульфат натрия - минерал тенардит, названный в честь французского химика Л. Ж. Тенара. Для его сохранения в безводном виде необходимы засушливые пустынные зоны. Поэтому такие залежи обнаружены в Чили, в Центральной Азии, в штате Аризона (США), а также в Испании в долине реки Эбро.

История открытия Открытие глауберовой соли датировано зимой 1626 года и непосредственно связано с перенесенной в 1625 году Глаубером болезнью — сыпным тифом, в то время именуемого «венгерской лихорадкой».

Спустя много лет, в 1648 году, Глаубер проводил опыты с кислотами, а точнее получал соляную кислоту путем нагревания обычной каменной соли с серной кислотой. При слабом нагревании шла реакция образования гидросульфата натрия: NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl, а при сильном — сульфата натрия: 2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl. Каково же было удивление Глаубера, когда он обнаружил, что большие прозрачные кристаллы, выпавшие в осадок, оказались той самой «чудесной солью», с которой он познакомился в молодости. В результате одной реакцией Глаубер открыл и способ получения соляной кислоты, и синтеза сульфата натрия.

- Применение Сульфат натрия применяют при производстве стёкол, при получении целлюлозы, в текстильной, мыловаренной и кожевенной промышленности.

2. Тенардит

Тенардит — осадочный минерал класса сульфатов, Na2SO4. Минерал получил своё название в честь французского химика Луи Тенара. Тенардит содержит в небольших количествах воду, бром, калий, магний, хлор, сульфат кальция. Тенардит гигроскопичен, является сырьём для производства стекла, соды. Тенардит легко растворяется в воде, обладает горько-солёным вкусом. Тенардит — хемогенный минерал, образуется в усыхающих соленосных озёрах вместе с мирабилитом, эпсомитом, гипсом или при дегидратации мирабилита. Из пересыщенных растворов выпадает в осадок при температуре выше 32,4°C. В присутствии хлорида натрия может кристаллизоваться при температуре до 13,5°C.

Тенардит известен как продукт фумарольной деятельности.

Твёрдость по минералогической шкале 2,5 — 3, плотность 2,7 г/см?. Цвет — Белый, сероватый, желтоватый, красноватый, коричневатый. Черта белая. Жирный блеск. Тенардит кристаллизуется в ромбической системе, а его высокотемпературная фаза — в гексагональной. Структура минерала островная, представлена каркасом из полиэдров натрия, соединённых между собой SO4-тетраэдрами. Бесцветные прозрачные кристаллы имеют дипирамидальный или таблитчатый вид. Характерны крестообразные двойниковые срастания, совершенная спайность. Наиболее распространены молочно-белые зернистые агрегаты.

Химические свойства

8Na + 4H2SO4 = Na2S + 3Na2SO4 + 4H2O

При температуре

Na2SO4 + 4C + CaCO3 = 4СO + Na2CO3 + CaS

Сульфат натрия применяют при производстве стёкол, при получении целлюлозы, в текстильной, мыловаренной и кожевенной промышленности.

3. Астраханит

Астраханит — Na2Mg (SO4)2·4 (H2O) — соль тёмного цвета, добываемая из астраханских солёных озёр хлорид-сульфатного типа и залива Кара-Богаз-Гол.

Прозрачность — прозрачный - просвечивающий. Сингония моноклинная. Цвет - бесцветный, красноватый, синевато-зелёный, жёлтый. Твердость — 2,5 — 3. Плотность - 2,23 г. /см?. Астраханит состоит из глауберовой соли (сульфат натрия) Na2SO4 и горькой соли (сульфат магния) MgSO4. Растёт очень медленно из рапы при понижении температуры в водоёмах.

4. Дорфманит

Дорфманит [Na2(PO3OH)·2 (H2O)] - минерал, растворимый водный фосфат натрия. Впервые был описан в Хибинах М. Д. Дорфманом и К. К. Абрашевым в 1963 году. Встречается в виде белых тонких порошковатых налётов на свежей поверхности и в пустотах пегматитов гор Кукисвумчорр, Юкспор, Карнасурт, Аллуайв, Коашва. Стенки пустот образованы друзами кристаллов игольчатого эгирина, анортоклаза, ломоносовита и покрыты сплошной массой дорфманита.

Цвет белый, черта белая. Твердость — 1 — 1,5. Плотность — 2 г/см?.

5. Нефелин

Нефелин — породообразующий минерал, алюмосиликат калия и натрия ортокремниевой кислоты Na (AlSiO4) (точнее Na3K (AlSiO4)4). Обычно присутствует калий. Устанавливаются также примеси CaO, иногда Fe2O3.

— Характеристика Цвет — серый, с буроватым, желтоватым или зеленоватым оттенком. Черты не дает. Блеск на изломе жирный, откуда старое название минерала — элеолит. Твердость — 5 — 6. Спайность не выражена. Излом раковистый. Плотность — 2,55 — 2,65 г. /см?. Сингония гексагональная. Кристаллы нефелина обычно короткопризматические, «срезанные» маленькими гранями гексагональной пирамиды и завершающиеся базальным пинакоидом. Габитус, кроме того, может быть таблитчатым. Нефелин может встречаться также в виде прозрачных стекловидных зерен и массивных плотных агрегатов. Хрупкий. Легко разлагается кислотами с образованием желатинообразного остатка кремнезема. Растворяется в НСl. Плавится легко.

Будучи чрезвычайно распространенным минералом, нефелин встречается как в интрузивных, так и в эффузивных породах; особенно значительные скопления он может образовывать в нефелиновых сиенитах. В основном, встречается в темных и излившихся породах к их пегматитах; редко в виде мелких кристаллов, наросших на поры вулканических бомб, например, в Италии (Везувий), Германии (горы Эйфель), Норвегии и Швеции. Разрабатываются месторождения на Кольском полуострове (Россия) и в Норвегии. Его легко можно спутать с кварцем, но нефелин и кварц — минералы антагонисты, т. е. где есть один, другого быть не может. Это объясняют схемой:

Na (AlSiO4) + 2SiO2 = Na (AlSi3O8)

В лавах области Лацио этот минерал образует красивые кристаллы; он также обнаружен в вулканических продуктах Монте-Сомма в провинции Неаполь. Его кристаллы встречены в вулканической зоне массива Эйфель в Германии; нефелин широко распространен в северной Норвегии, на Урале и Кольском полуострове (Россия), в Гренландии и Канаде.

Химические свойства

Na2O · Ai2O3 · 2SiO2 + 2CaCO3 1200 2CaSiO3 + 2NaAlO2 + 2CO2

В случае больших залежей нефелин может использоваться в промышленности для производства стекла и керамики. Используют в производстве алюминия, соды, в стекольной, кожевенной промышленности. В больших количествах получается в качестве отхода при добыче апатита.

6. Натролит

Натролит [Na2Al2Si3O10·2 (H2O)], мезотип, — минерал, текстосиликат из группы цеолитов. Мартин Генрих Клапрот дал это имя минералу в 1803 году.

Натролит, как и другие цеолиты, образуется в магматических породах в результате осаждения водного раствора в пустотах и трещинах. Чаще всего встречается в виде столбчатых кристаллов и игольчатых агрегатов.

Характеристика минерал белого, бесцветного, красного, желтоватого или красноватого цвета. Черта белая, блеск стеклянный. Твердость 5,5 — 6. Сигония ромбическая. Излом раковистый. Плотность 2,25 г. /см?.

Некоторые разновидности натролита имеют собственные имена:

· фаргит — натролит красного цвета из Пертшира (Шотландия);

· бергманит — натролит с примесями из южной Норвегии.

7. Лазурит

Лазурит (ляпис-лазурь) — Na6Ca2(AlSiO4)6(SO4, S, Cl). По составу алюмосиликат с присутствием серы (пирита). — Характеристика непрозрачный блестящий минерал натурального насыщенного тёмно-голубого цвета. Иногда на нём встречаются небольшие искристые крапинки серебристого или золотистого цвета (пиритовые включения). Твёрдость по шкале Мооса составляет 5,5. Спайность несовершенная. Сингония кубическая. Плотность 2,38 — 2,42 г. /см?. Растворяется в НСl с выделением H2S.

Лазурит используют в ювелирном деле как недорогой, но красивый поделочный камень. Из лазурита изготовляют декоративные вазы, шкатулки, статуэтки. В виде тонких пластин применяют для инкрустации в художественных мозаичных работах, а также для облицовки колонн, каминов и др. Один из наиболее ценных и наиболее древних минеральных пигментов.

8. Рамзаит

Рамзаимт (лоренценит) — минерал из подкласса цепочечных силикатов класса силикатов с формулой Na2Ti2(Si2O6) O3. Расчетный состав: Na2O -18,13, ТiO2 — 46,74, SiO2 — 35,13.

Встречается редко, в виде отдельных кристаллов (до 5 см.) и их сростков. Кристаллы призматические до тонкоигольчатых по оси ©, иногда таблитчатые по (100). На гранях вертикальных призм и дипирамид наблюдается штриховка, на гранях призм параллельная оси ©. Рамзаит из Гренландии обнаружен в параллельном срастании с эгирином: (100) эгирина совпадает с (100) рамзаита. Разлагается плавиковой кислотой, другими кислотами разлагается лишь после сплавления с углекислыми щелочами.

Цвет от темно-бурого, почти черного, до светло-коричневого и светло-жёлтого. Также красноватый, серовато-коричневый до серого. Цвет черты — светло-коричневый. Блеск на плоскостях спайности сильный, полуметаллический или стеклянный, на гранях - сильный, металлический до алмазного, на изломе - жирный. Тёмноокрашенные разности непрозрачны, в тонких сколах просвечивают красновато-коричневым и желтовато-коричневым цветом; светлые разности прозрачны. Спайность совершенная по (100) и средняя по (210). Излом раковистый или неровный, хрупок. Твёрдость 6 - 6,5. Плеохроизм у окрашенных разностей отчетливый: по Ng - светло-желтый, по Np и Nm - светло-оранжевый, желто-бурый. Излом раковистый, нервный. Плотность — 3,4 г/см?. Электропроводен. Разлагается плавиковой кислотой, другими кислотами разлагается лишь после сплавления с углекислыми щелочами.

Встречается в щелочных магматических комплексах. Впервые найден на Кольском полуострове в породах Хибинского массива в 1923 году Е. Е. Костылевой и назван в честь первого исследователя Хибинских и Ловозёрских тундр финского геолога Вильгельма Рамзая. Наиболее крупные кристаллы встречаются в пегматитах нефелиновых сиенитов в Хибинском массиве.

По причине редкости находок практического промышленного значения не имеет. Ценится как редкий коллекционный материал.

9. Эвдиалит

Эвдиалит — Na4(CaCeFeMn)2ZrSi6O17(OHCl)2 (от греч. eu — хорошо и греч. dialytos — растворимый), устар. син.: альмандиновый шпат — минерал, кольцевой силикат натрия, кальция, циркония. Впервые обнаружен и описан Уильямом Рамзаем.

Сингония тригональная. Цвет — красный, желтый, желто-коричневый, фиолетовый. Черта белая. Блеск стеклянный. Твердость 5 — 5,5. Спайность несовершенная. Излом неровный, раковистый. Плотность 2,8−3 г/см?. Возможны примеси Sr, Nb, Ti, K. Просвечивает в краях или полупрозрачен в тонких сколах. Хорошо растворим в кислотах. Иногда слабо радиоактивен. Хрупкий.

На данный момент обнаружены месторождения эвдиалита на территории Канады, Гренландии, Норвегии, России (Кольский полуостров), США (Арканзас).

Обычно встречается вместе с нефелином, натролитом, эгирином, апатитом в виде зернистых масс, прожилков и вкраплённости. Ясно образованные кристаллы редки и плохо выражены. Образуется в сиенитах и пегматитах.

Эвдиалит ограниченно используется как второстепенный компонент в составе комплексных циркониевых руд, иногда в качестве руды редкоземельных элементов. Используется в ювелирном деле как поделочный камень для изготовления кабошонов, мелких поделок и «магических» шаров. Но его применение ограничено тем, что минерал встречается сравнительно редко и как правило не образует больших скоплений.

10. Полевые шпаты

Альбит

Химический состав — Na[AlSi3O8]. Сингония триклинная. Цвет белый, серый. Черта белая. Блеск стеклянный. Твердость 6−7. Спайность совершенная. Плотность 2,61 — 2,63 г. /см?.

Под воздействием воды, углекислого газа, микроорганизмов, температурных перепадов, первичные полевые шпаты гранитов подвергаются процессам деструкции, в частности следующим реакциям:

2NaAlSi3O8 + H2O + CO2 = Na2CO3 + Al2O3· 2SiO2· H2O + 4SiO2

Один из наиболее распространенных породообразующих минералов.

Ортоклаз

Химический состав — К[AlSi3O8]. Сингония моноклинная. Облик кристаллов призматический, обусловленный развитием граней призмы {110} и пинакоидов {010}, {001}. Часты простые двойники, плоскостью срастания которых является (010), а двойниковой осью — перпендикуляр к этой грани (двойники по карлсбадскому закону). Спайность совершенная по {001} и {010} под углом 90. С этим и связано название ортоклаза — прямораскалывающийся (ortos, греческ. — прямой; clasis — расщепление). Твердость 6 — 6,5. Цвет обычно желтоватый, буроватый, светлый, красный. Бесцветная прозрачная разновидность называется адуляром. Блеск стеклянный.

Химические свойства

KAl2(AlSi3O10) (OH)2 (слюдяные (мусковитовые) кристаллические сланцы) + SiO2 = K (AlSi3O8) (ортоклазы) + Al2SiO5 (группа кианита)+ H2O

2K (AlSi3O8) + 2F- + 4H+ = Al2(SiO4) F2 (топаз) + 5SiO2 + 2K+ + 2H2O

Сырье для керамической и стекольной промышленности, при буровых работах

Микроклин

- Характеристика Химический состав — К[AlSi3O8]. Но в отличие от ортоклаза кристаллизуется в триклинной сингонии и поэтому угол между плоскостями спайность несколько меньше чем 90. Иногда образует хорошие, крупные кристаллы, но чаще встречается в виде зернистых выделений. Двойники такие же. Как и у ортоклаза. Исключительно типичны тонкие перекрещивающиеся полисинтетические двойники, обнаруживаемые в прозрачных шлифах под микроскопом («микроклиновая решетка»). Цвет буроватый, буровато-красный. Разновидность, содержащая повышенную примесь рубидия и, возможно, цезия, окрашена в красивый зеленый цвет называется амазонитом. По внешним признакам микроклин неотличим от ортоклаза. Эти минералы различаются только специальными точными методами кристаллооптического исследования на особом приборе (столике Федорова). Для микроклина характерны закономерные срастания с кварцем, в сколах напоминающие еврейские письмена. Эти оригинальные образования, обусловленные одновременной кристаллизацией обоих минералов, называют еврейским камнем или пегматитовым прорастанием. Триклинный кали-натровый полевой шпат, содержащий натрия больше, чем калия, называется анортоклазом.

Химические свойства

3K (AlSi3O8) + H2O = KAl2(AlSi3O10) (OH)2 + 6SiO2 + «K2O» (раствор)

При выветривании идет процесс:

2K (AlSi3O8) + 3H2O = Al2(Si2O5) (OH)4 + 4 «SiO2"(раствор) + 2KOH

Сырье для керамической и стекольной промышленности, при буровых работах

Амазонит

Амазонит — (K, Na) AlSi3O8. Иногда содержит иногда повышенные количества Mn2+, радиогенного свинца, рубидия и цезия. Характерно совместное нахождение с альбитом, кварцем (чаще дымчатым или морионом) и слюдами.

- Характеристика минерал, голубовато-зелёная разновидность калиевого полевого шпата (микроклина). Сингония триклинная. Кристаллы редки, но очень красивы. Чаще образует крупнозернистые скопления и жилы либо находится в виде монокристаллических вкраплений неправильной формы. Твёрдость по шкале Мооса 6−6,5; плотность 2,55 г. /см?. Спайность совершенная в двух направлениях, по (001) и (010).

Встречается в пегматитовых жилах. Красивые и крупные кристаллы происходят с Ильменских гор близ Миасса, из басс. р. Амазонки, из Колорадо, Пенсильвании. Редко весь минерал равномерно окрашен в синевато-зелёный цвет, чаще замечаются белые и тусклые пятна и точки. Чистые куски употребляются на орнаменты, украшения и шлифуются преимущественно в Екатеринбурге. В Ильменских горах на Южн. Урале находится красивый письменный гранит с амазонским камнем (ЭСБЕ). Крупное месторождение амазонита имеется на Кольском полуострове (Кейвы), где он добывается в больших количествах в качестве ювелирно-поделочного сырья.

Амазонит используют в качестве недорогого поделочного камня для изготовления украшений, художественных поделок, в инкрустациях. Хорошо образованные кристаллы, изредка находимые в полостях пегматитовых жил (обычно в срастаниях с кристаллами тёмного кварца) в силу своей эстетической привлекательности и редкости являются весьма популярным и дорогим коллекционным материалом.

11. Мурманит

Мурманит — минерал из класса силикатов, по типу кристаллохимической структуры относится к слоистым силикатам. Состав: Na2MnTi3[Si2O7]2(OH)4*N2O. Обычно усложнён содержанием Nb2O5 (до 10%), ZrO2 (до 2%), а также P2O5 (до 8%). Встречается исключительно в щелочных породах семейства нефелиновых сиенитов и их пегматитах. Редкий минерал.

Впервые найден в Ловозёрских тундрах и описан как новый минерал финским геологом Вильгельмом Рамзаем в конце XIX века. Имя свое получил по названию края.

- Характеристика Сингония мурманита триклинная. Цвет — Cиренево-розовый или ярко-розовый у измененных разностей — жёлто-бурый, коричневый. Цвет черты вишнево-красный. Блеск металлический. Спайность весьма совершенная. Излом неровный. Твердость — 2,5 — 4. Плотность — 2,4−3,1 г/см?.

12. Ядарит

Ядарит — минерал, найденный в шахте вблизи реки Ядар в Сербии в 2006 г. Химическая формула: гидроксид силикат бора лития натрия — LiNaSiB3O7(OH). Новый минерал довольно твёрдый и имеет очень маленькие кристаллические зёрна — по 5 микрометров.

- Характеристика просвечивающий, непрозрачный минерал. Сингония моноклинная. Цвет белый, черта белая. Блеск тусклый. Твердость 4 — 5. Плотность 2,46 г. /см?.

13. Криолит

Криолимт (от греч. холод и камень) — редкий минерал из группы природных фторидов, химический состав Na3AlF6.

Кристаллизуется в моноклинной сингонии; кубовидные кристаллы встречаются редко. Обычно образует бесцветные, красновато — коричневые, белые или серые кристаллические скопления со стеклянным, жирным блеском. Твёрдость 2−3, плотность — 2,95−3,01.

Крупное месторождение находится в Гренландии (Ивигтут).

Искусственный криолит широко применяется в металлургии алюминия для получения эмали и других целей.

14. Ферсманит

Ферсманит — минерал, назван в честь выдающегося Российского минералога, академика А. Е. Ферсмана. Состав: (Са, Nа)4 (Тi, Nb)2 Si2О11 (F, ОН)2.

- Характеристика минерал жёлтого, коричневого, светло-коричневого, тёмно-коричневого цвета. Черта коричнево-белая. Сингония моноклинная. Блеск стеклянный. Прозрачный или полупрозрачный минерал. Твердость 5, 5. Плотность 3,44 г. /см?

В виде небольших толстотаблитчатых кристаллов псевдотетрагонального облика, иногда в виде сростков. Найден в ассоциации с полевым шпатом, нефелином и эгирином.

Единственное в мире место находок - Хибины на Кольском полуострове, Россия.

15. Галит

Галимт — NaCl (греч. — соль) — каменная (поваренная) соль, минерал подкласса хлоридов, кристаллическая форма хлорида натрия (NaCl). Формируется в виде кубических кристаллов. Бесцветный прозрачный или белый, светло- и тёмно-голубой, жёлтый и розовый. Окраска связана с примесями, в том числе красноватая окраска может быть вызвана присутствием некоторых бактерий. Черта белая. Твердость 2−2,5. излом раковистый. Плотность 2,1 г/см?. показатель преломления 1. 544.

Обычно встречается с другими продуктами испарения соленой воды - сульфатами, боратами. Галиты можно найти в пластах осадочных пород среди прочих минералов - продуктов испарения воды - в пересыхающих лиманах, озёрах, морях. Осадочный слой имеет толщину до 350 метров и простирается на огромные территории. Например, в Америке и Канаде подземные залежи соли простираются от Аппалачских гор западнее Нью-Йорка через Онтарио до бассейна Мичигана.

Химические свойства

NaCl + H2O + CO2 + NH3 = NaHCO3+ + NH4Cl

NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl

2 NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl

NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl

Электролиз расплава

Катод (-): Na+ + e Na0

Анод (+): 2Cl- - 2e Cl20

Электролиз раствора

Катод (-): 2H2O + 2 e H20 + 2OH-

Анод (+): 2Cl- - 2e Cl20

Месторождения галита — основной источник поваренной соли, которая используется в технике также как сырье для производства соляной кислоты. хлорной извести и других веществ.

16. Сильвин

Сильвин — минерал, хлорид калия (КСl). Впервые найден и описан в 1832 году на горе Везувий (Неаполь, Италия). Назван в честь химика Франциска Сильвия (1614−1672).

Белый с желтыми, красными, синими, коричневыми оттенками, аллохроматичен. Черта белая. Кубическая сингония. Габитус кубический, реже октаэдрический и призматический. Спайность совершенная по {100}. Двупреломление по {111} у искусственных кристаллов. Агрегаты: зернистые, крупнокристаллические, шестоватые и параллельно-волокнистые. Блеск стеклянный, тусклый. Твердость по Моосу 2. Плотность 1,99 г. /см?. Растворим в воде; вкус горьковатый. Встречается в соляных месторождениях; в возгонах вулканов.

Химические свойства

KCl + H2O + CO2 + NH3 = KHCO3+ + NH4Cl

KCl + H2SO4 = KHSO4 + HCl

2KCl + H2SO4 = K2SO4 + 2HCl

KCl + AgNO3 = KNO3 + AgCl

Электролиз расплава

Катод (-): K+ + e K0

Анод (+): 2Cl- - 2e Cl20

Электролиз раствора

Катод (-): 2H2O + 2 e H20 + 2OH-

Анод (+): 2Cl- - 2e Cl20

Сильвин исключительно важный вид минерального сырья, так как он является исходным продуктом для получения калийных удобрений и различных химических препаратов. основная масса калия используется в сельском хозяйстве, меньшая — в химической. легкой и медицинской промышленности, в стекольном производстве.

17. Жадеит

Жадеит имеет необычайно высокую вязкость. Пилится только алмазом. Не растворим в кислотах. Сохраняет целостность в пластинах толщиной до 0,4 мм. Характеризуется слабой тепло- и электропроводностью, низким коэффициентом теплового расширения. Водопоглощение в процентах 0,01 — 0,03. Пористость общая, в процентах 0,3−0,5. Жадеит — минерал зеленого цвета из группы щелочных моноклинных пироксенов, формула — NaAlSi2O6, твердость 6,5−7. Температура плавления 1000−1060. Плотность — 3,43 г. /см3.

«Жадеитовые сауны» весьма популярны за рубежом. Самые модные и престижные комплексы считают своим долгом укомплектовывать свои сауны жадеитом. Поделочный камень.

18. Монтмориллонит

Монтмориллонит (Ca, Na…) (Mg, Al, Fe)2 [(Si, Al)4O10] (OH)2·nH2O — глинистый минерал, относящийся к подклассу слоистых силикатов. Монтмориллонит — белый или серый, при наличии примесей бурый, красный, зеленоватый, с розовым и серо-синим оттенком минерал. Черта белая. Сингония моноклинная. Блеск матовый. Твердость — 1 — 1,5. Спайность весьма совершенная. Плотность — 1,8 г/см?.

Монтмориллонит является типичным продуктом выветривания алюмосиликатов. Он является одним из главных минералов во многих почвах, основным компонентом бентонита (образуется при выветривании вулканических пород - туфов и пеплов), обнаруживается во многих осадочных породах. Была экспериментально показана возможность синтеза монтмориллонита в почвах с обогащённым Si и Mg почвенным раствором в нейтральных или слабощелочных условиях.

Благодаря своим высоким адсорбционным свойствам, монтмориллонит используется в нефтяной, текстильной и мыловаренной промышленности как активный компонент отбеливающих и сукновальных глин.

19. Содалит

Содалит (3Na2O*Al2O3*6SiO2*2NaCl) — Голубой, белый, розовый, серый, зелёный минерал. Черта белая. Блеск стеклянный, жирный. Зернистые массы. Сингония кубическая. Твердость — 6, плотность — 2,29 г/см?. Обладает сорбционными свойствами и способностью к ионообменным реакциям, подобно цеолитам.

Встречается в щелочных изверженных породах и пегматитах.

20. Эгирин

Эгирин-NaFe3+(Si2O6) минерал, силикат группы моноклинных пироксенов. Обычен изоморфизм Na+Fe3+ (Mg, Fe2+) с переходом при сод. NaFe [Si2O6] < 70 мол.% в эгирин-авгит; отмечаются примеси Al2O3 (до 6%), TiO2 (до 0,25%), Nb2O5, MnO, BeO, ZrO2, иногда V2O3, SrO, Ta2O5.

Цвет — от черного, зеленовато-черного в крупнокристаллических выделениях до зеленого и светло-зеленого в тонковолокнистых массах; иногда бурый, красновато-бурый (акмит); известен и почти бесцветный эгирин. Черта светло-зеленая. Блеск стеклянный. На краях полупрозрачен или прозрачен. Хрупкий. Спайность средняя по {110}. Твёрдость 6,0−6,5. Плотность 3,5−3,54 г/см?. Встречается в виде отдельных длиннопризматических до тонкоигольчатых кристаллов, вытянутых вдоль [100], обычны иглы, длиннопризматические кристаллы в виде вкрапленников в породах, радиально-лучистые агрегаты, спутано-волокнистые образования, сферолиты. Излом ступенчато-раковистый до занозистого у тонкоигольчатых агрегатов и сферолитов.

Типичен для щелочных интрузивов и связанных с ними пегматитов в ассоциации с нефелином, ортоклазом, эвдиалитом, титанитом, астрофиллитом, лампрофиллитом, арфведсонитом и др. (Хибинский и Ловозерский массивы). Известен в некоторых щелочных гранитах (Буджи, Нигерия). Встречается в фенитах (Ловозерские тундры, Мурманская область; Вишневые горы, Челябинская область). Установлен эгирин метаморфического происхождения в глаукофан-рибекитовых сланцах (Беси-Сиратаки, Япония). В ассоциации с натриевыми амфиболами известен в некоторых железистых кварцитах Украины.

21. Сподумен

Сподумен, минерал из группы моноклинных пироксенов подкласса цепочечных силикатов, химический состав LiAl[Si2O6]. Образует вытянутые призматические кристаллы размером 1−10 см, достигающие иногда 1 м длины и редко 10−16 м.

Окраска серая, желтоватая, зеленоватая, розоватая; иногда Сподумен бесцветный. Прозрачные разновидности розовой и фиолетово-розовой окраски называются кунцитом, изумрудно-зеленой — гидденитом. Черта белая. Блеск стеклянный. Твердость по минералогической шкале 6,5−7; плотность 3,1−3,2 г/см3. Спайность по призме совершенная. Сингония моноклинная. При нагревании в интервале 950−1100°С природный б-сподумен переходит в в-модификацию каркасной структуры (в-сподумен). Показатель преломления 1,66 — 1,68. Встречается в гранитных пегматитах натролитиевого типа совместно с кварцем, микроклином, альбитом, бериллом, лепидолитом, танталитом, иногда поллуцитом и др. Часто изменен, переходит в агрегаты эвкриптита (LiAlSiO4) или серицита с альбитом. В коре выветривания легко переходит в глинистые минералы. Разности:

· кунцит (розовый, фиолетовый, пурпурный);

· гидденит (зелёный).

· трифан (бесцветный, жёлтый).

Применяют как люминофор. Большую часть cподумена используют для получения металлического лития. В стекольной промышленности сподумен применяют в производстве различных видов стекла. Хорошо образованные кристаллы сподумена пользуются большим спросом в качестве ценного коллекционного материала, в связи с чем ведутся специальные их поиски и добыча. Красиво окрашенные разновидности находят применение в ювелирном деле в виде огранённых вставок; но использование сподумена как драгоценного камня сильно ограничено тем, что он плохо и с трудом поддаётся огранке и полировке, хрупок и может утрачивать первоначальную окраску под действием яркого света. Сподумен используется также при производстве электрокерамики.

22. Каинит

Каинит — минерал, двойная соль магния и калия KCl*MgSO4*3H2O. Цвет серый, желтый, красный, бесцветный, голубой, фиолетовый. Черта белая. Блеск жирный, стеклянный. Твердость 3, плотность — 2,1 г/см? Сингония моноклинная.

Используют для получения калийных удобрений, металлического магния.

23. Лепидолит

Лепидолит (KLi2Al (Al, Si)3O10(F, OH)2) — сиреневого или розово-фиолетового цвета минерал группы слюд, являющийся вторичным источником лития. Он связан с другими литийсодержащими минералами, подобно сподумену во фрагментах пегматита. В 1861 г. Роберт Бунзен и Густав Кирхгоф добыли 150 кг лепидолита и получили несколько грамм солей рубидия для анализов, таким образом, они обнаружили новый элемент — рубидий.

Середина лепидолита фиолетовая, по краям цвет от бледно розового до белого. Блеск перламутровый на плоскостях спайности. Сингония моноклинная. Излом неровный. Твердость — 2,5. Плотность — 2,8−2,9 г/см?.

Является одним из основных источников редких щелочных металлов, рубидия и цезия.

Смежные минералы: кварц, полевой шпат, сподумен, турмалин.

Известные места добычи: Бразилия; Уральские горы, Россия; Калифорния; Канада; Мадагаскар.

24. Мусковит

Мусковит - минерал, калиевая слюда KAl2(AlSi3O10) (OH)2. Натриевым аналогом мусковита является парагонит NaAl2(AlSi3O10) (OH)2

Мусковит — минерал, калиевая слюда KAl2(AlSi3O10) (OH)2. Блеск перламутровый, иногда серебристый, металловидный. В тонких чешуйках прозрачен. Цвета: слегка желтоватый, розоватый или зеленоватый до бесцветного. Черта белая. Спайность весьма совершенная. Сингония моноклинная. Излом занозистый. Твердость — 2,5. Агрегаты — сплошные, плотные чешуйчатые массы, скопления сферолитов. Кристаллы мусковита таблитчатые, причем грани призмы иногда изборождены глубокой горизонтальной штриховкой. Кроме четких кристаллов, мусковит часто встречается в виде чешуек, рассеянных среди породы, или пакетов листоватых пластинок, толщина и ширина которых очень изменчивы. Минерал легко разделяется по спайности, давая отдельные гибкие и эластичные пластинки. Не растворяется в кислотах и плавится с трудом. Плавится с трудом; при этом образуется серый или желтый стеклянный перл. При температуре выше 850 oС происходит потеря воды. Весьма устойчив против выветривания.

Распространен повсеместно. Крупные кристаллы и пластины мусковита обнаружены в гранитных пегматитах, чешуйчатые агрегаты — в гранитах, гнейсах, сланцах, грейзенах. В СНГ хорошо образованные кристаллы встречаются в Карелии, Сибири, на Урале.

Очень распространенный минерал, особенно в гранитах, гранитных пегматитах, сланцах, гнейсах и других метаморфических породах. В виде мелких серебристых чешуек широко распространен в песках и песчаниках.

Фуксит — хромсодержащий мусковит, распространенный в виде масс зеленого цвета. Фуксит (хромовая слюдка). Изумрудно-зеленая разновидность мусковита, редок.

Серицит — тонкочешуйчатая или плотная разновидность мусковита, развивающаяся в виде псевдоморфоз по полевым шпатам при их гидротермальных высокотемпературных изменениях. Блеск шелковистый, иногда бывает светлого яблочно-зеленого цвета (в этом случае напоминает тальк).

Образование мусковита можно объяснить, например, процессами глубинного преобразования глинистых (каолинитовых и др.) пород с привносом глубинными растворами калия:

6Al2(Si2O5) (OH)4 + 2″ K2O" (раствор) = 4KAl2(AlSi3O10) (OH)2 + 8H2O

Мусковит является наилучшим термоизолирующим и электроизолирующим материалом. Используют в электро-и радиотехнике, для изготовления смотровых оконцев в котлах, печах и др.

25. Флогопит

Химический состав — KMg3[AlSi3O10] (OH, F)2. Сингония моноклинная. Твердость 2−3. Плотность 2,8 — 2,93 г/см?. Образует листоватые, чешуйчатые агрегаты. Листочки упруго-гибкие. Спайность весьма совершенная. Блеск стеклянный. Цвет бурый. Черту не дает. Применяется как мусковит.

Используемая литература

1. Минералогия. А. А. Годовиков. Москва «Недра», 1983

2. А. И. Гинзбург — Геологический словарь, Т. 1. — М.: Недра, 1978.

3. А. И. Гинзбург — Геологический словарь, Т. 2. — М.: Недра, 1978. — С. 318.

4. Гинзбург А. И., Сподумен и процессы его изменения — Гордиенко В. В., Минералогия, геохимия и генезис сподуменовых пегматитов — Гинзбург А. И., Луговской Г. П., Месторождения лития, в кн.: Рудные месторождения СССР, т. 3, М., 1974.

5. Чарующий чароит С. В. Белов, А.А. Фролов

6. Чароит — открытие второй половины XX в. В.А. Соляник

7. Ферсман А. Е. — очерки по минералогии

8. Перельман А. И. — геохимия. Высшая школа 1989

9. Короновский Н. В. основы геологии 1991

10. А. Г. Булах — общая минералогия 1991

глауберовый тенардит минерал лазурит

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой