ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2021
Просмотров: 10838
Скачиваний: 9
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
441
галита. Встречается также в соляных залежах в Ишле, Халльштадте (Ав
стрия), в Техасе, НьюМексико (США) и в других местах.
Как калийная соль идет на производство искусственных удобрений.
КАИНИТ
— KMg[SO
4
]Cl
.
3H
2
O или MgSO
4
.
KCl
.
3H
2
O. Сингония
моноклинная, призматический в. с.
L
2
PC.
Пр. гр.
C
2
/m (C
3
2h
). а
0
= 19,76;
b
0
= 16,26;
с
0
= 9,57. Обычен в плотных зернистых массах. Редко встреча
ющиеся кристаллы имеют таблитчатый или призматический облик.
Цвет
желтовато или сероватобелый, иногда красный.
Блеск
стеклян
ный.
Ng
= 1,516,
Nт =
1,505 и
Np =
1,494.
Твердость
2.
Спайность
по {001}
совершенная.
Уд. вес
2,1.
П. п. тр. плавится. В воде легко растворяется. Вкус горькосоленый.
Не гигроскопичен (отличие от карналлита).
Распространен в соляных месторождениях
Штассфурта
в ассоциа
ции с шёнитом — K
2
Mg[SO
4
]
2
.
6H
2
O, карналлитом, кизеритом, галитом
и др. В значительных массах встречается у
Калуша
(Западная Украина).
Имеет практическое значение как сырье для получения искусствен
ных удобрений и для производства калийных солей.
4. Водные сульфаты двухвалентных металлов
Здесь мы рассмотрим некоторые, главным образом богатые Н
2
О, суль
фаты магния, железа и меди.
ЭПСОМИТ
— Mg[SO
4
]
.
7Н
2
О. Название дано по минеральным ис
точникам Эпсом в Англии. Синоним: горькая соль.
Химический состав.
MgO — 16,3 %, SO
3
— 32,5 %, Н
2
О — 51,2 %. Иног
да в виде изоморфных примесей присутствуют Mn
··
и Fe
···
. Установлены
разновидности, довольно богатые двухвалентным железом (Feэпсомит),
а также никелем (Niэпсомит).
Сингония
ромбическая; ромботетраэдрический в. с. 3
L
2
.
Пр. гр.
Р
2
1
2
1
2
1
(
D
4
2
).
a
0
= 11,94;
b
0
= 12,13;
с
0
= 6,865. Искусствен
но может быть получена также малоустойчивая моноклинная
модификация в виде псевдогексагональных табличек. Обра
зующиеся из рассолов кристаллы имеют псевдотетрагональ
ный призматический (рис. 248) или игольчатый облик. Встре
чается также в плотных натечных, иногда землистых агрегатах.
Цвет
белый; иногда бесцветен и прозрачен.
Блеск
стек
лянный.
Ng
= 1,461,
Nm
= l,455 и
Np
= 1,433.
Твердость
2–2,5. Весьма хрупок.
Спайность
по {010} весь
ма совершенная, по {101} ясная.
Уд. вес
1,68.
Прочие свойства.
Вкус горь
кий, солоноватый. В сухом воздухе постепенно теряет воду и мутнеет.
Дегидратация происходит скачками: при температуре около 100 °С теря
ет пять молекул воды, шестая уходит при 132 °С и последняя — при 218–
238 °С. В сухом воздухе, теряя одну молекулу Н
2
О, переходит в шести
водный сульфат магния.
Рис. 248.
Кристалл
эпсомита
Описательная часть
442
Диагностические признаки.
По свойствам похож на многие другие
водные сульфаты более сложного состава, от которых его можно отли
чить лишь химическим путем. Характерен горький солоноватый вкус.
При нагревании выделяет воду. При прокаливании дает неплавкую
белую массу. Легко растворим в воде.
Происхождение и месторождения.
Эпсомит образуется при усыхании
рапы в богатых магнезией соляных озерах как один из первых по времени
садки наиболее богатых водой сульфатов магния. По мере сгущения рапы
семиводный сульфат магния вскоре становится неустойчивым, уступая
место шестиводному сульфату магния — гексагидриту (Mg[SO
4
] · 6H
2
O).
Встречается в виде выцветов на поверхности горных пород, корок,
волосистых или игольчатых кристаллов на стенках пещер в известковис
тых породах, старых выработок и прочих пустот вблизи поверхности, оче
видно, как результат кристаллизации просачивающихся поверхностных
магнезиальносульфатных вод.
Наиболее часто эпсомит в виде кристаллических осадков образуется
в магнезиальносульфатных соляных озерах. Таковы, например, многие озера
Нижневолжского края:
Эльтон, Джелонское, Малиновское
и др.; некоторые
Крымские озера (
СасыкСивашское
и др.), Казахстанские (например,
Джаман
Клыч
у северной оконечности Аральского моря) и др. Аналогичные озера рас
пространены и в зарубежных странах: США, Мексике, Египте, Китае и др.
Практическое значение.
Эпсомит, как и другие сульфаты магния,
используется в текстильной, бумажной, сахарной, химической, фармацев
тической и других отраслях промышленности.
ГЕКСАГИДРИТ
— Mg[SO
4
] · 6H
2
O.
Сингония
моноклинная; призма
тический в. с.
L
2
PC.
Пр. гр.
C
2
/c (C
6
2h
). а
0
= 10,11;
b
0
= 7,21;
с
0
= 24,41. Си
ноним: сакиит. Встречается в толстотаблитчатых, копьевидных кристал
лах или волокнистых массах. Двойники по (001) и (110).
Цвет
белый, иногда с светлозеленым оттенком.
Блеск
перламутро
вый.
Ng
= 1,456,
Nm =
1,453 и
Np =
1,426.
Твердость
2.
Спайность
по {100} совершенная.
Уд. вес
. 1,75. В воде
легко растворяется.
Встречается в магнезиальносульфатных соляных озерах Астраханской
области, Крыма и др. Выделяется при сгущении рапы после эпсомита.
КИЗЕРИТ
— Mg[SO
4
]
.
H
2
O.
Химический состав.
MgO — 29,0 %, SO
3
—
58,0 %, Н
2
О — 13,0 %.
Сингония
моноклинная; призматический в. с.
L
2
PC
. Пр. гр.
A
2
/a (C
6
2h
).
а
0
= 7,52;
b
0
= 7,69;
с
0
= 6,89. Встречающиеся кристаллы имеют дипирами
дальный облик. Обычен в плотных кристаллическизернистых агрегатах.
Цвет.
Редко бесцветен и прозрачен; обычно мутный, белый, с желто
ватым оттенком.
Блеск
стеклянный.
Ng =
1,584,
Nm
= 1,533 и
Np
= 1,520.
Твердость
3,5. Хрупок.
Спайность
по призмам {110} и {111} совершен
ная.
Уд. вес
2,57.
Прочие свойства.
Во влажном воздухе постепенно пе
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
443
реходит в эпсомит. Истертая масса, будучи замешана с небольшим коли
чеством воды, твердеет подобно обожженному гипсу.
Диагностические признаки.
От сходных водных сульфатов (эпсоми
та, каинита и др.) отличается по оптическим константам и составу.
П. п. тр. растрескивается, теряет воду и легко плавится. Медленно раст
воряется в воде. Из сложных, концентрированных богатых магнезией
сульфатных рассолов кристаллизуется при температурах выше 18—20°
в числе последних минералов.
Происхождение и месторождения.
В соляных озерах кизерит как
продукт непосредственной кристаллизации из богатой магнезией суль
фатной рапы образуется в очень редких случаях (поле устойчивости это
го соединения при относительно низких температурах весьма небольшое).
Обычно он встречается в ископаемых соляных месторождениях, где
мог образоваться в результате дегидратации под давлением за счет более
богатых водой сульфатов магния (эпсомита и гексагидрита).
В значительных количествах (до 30 % всей массы) кизерит встречает
ся в
Штассфуртских
соляных месторождениях (Германия) в ассоциации
с галитом, карналлитом, полигалитом, ангидритом и др.
Практическое значение.
Употребляется для приготовления горькой
соли (эпсомита), о применении которой было сказано выше.
МЕЛАНТЕРИТ
— Fe[SO
4
]
.
7Н
2
О. От греч.
мелантерос
— более чер
ный. По всей вероятности, первоначально была установлена редко встре
чающаяся в природе сероваточерная разность; кроме того, минерал лег
ко дает черную краску.
Химический состав.
FeO — 25,9 %, SO
3
— 28,8 %, Н
2
О — 45,3 %. Уста
навливаются изоморфные примеси: Mg, Ni, Zn, Сu, иногда Mn.
Сингония
моноклинная; призматический в. c
. L
2
PC. P
2
1
/
c
(
C
5
2
h
).
a
0
=
= 15,34;
b
0
= 2,98;
с
0
= 20,02.
Облик кристаллов
ромбоэдрический, иногда
игольчатый волосистый. Чаще наблюдается в сплошных массах в виде
прожилков или в натечных формах.
Цвет
мелантерита светлозеленый, изредка темносерый или серова
точерный.
Блеск
стеклянный.
Ng
= 1,486,
Nm =
1,478
,
и
Np =
1,471.
Твердость
2. Весьма хрупок.
Спайность
по {001} совершенная, по {110}
ясная.
Уд. вес
1,8–1,9.
Диагностические признаки.
От других легкорастворимых сульфатов
с уверенностью можно отличить лишь по данным химических анализов.
Характерно нахождение железа в двухвалентной форме.
При нагревании расплывается, растворяясь в собственной кристал
лизационной воде. Теряя воду, превращается в порошковатую массу без
водной сернокислой соли, которая на угле в окислительном пламени бу
реет (окисление двухвалентного железа).
Происхождение и месторождения.
Кристаллизуется из пересыщен
ных сульфатных вод в условиях недостатка кислорода. Поэтому в зонах
Описательная часть
444
окисления не встречается. Обычно наблюдается ниже зоны окисления
в трещинах и полостях среди полуразложенных богатых пиритом руд в
ассоциации с гипсом и другими сульфатами. Находят его и среди глин в
каменноугольных месторождениях (первоисточником, вероятно, служит
часто содержащийся в них пирит).
Мелантерит в очень небольших количествах встречен в ряде место
рождений Сибири, Средней Азии и Казахстана. В
Блявинском
колчедан
ном месторождении (Ю. Урал) он в виде прожилков и скоплений в пус
тотах наблюдается в верхних горизонтах полуразложенных пиритовых
руд. Здесь встречены черные разности мелантерита.
Практическое значение.
В природе редко встречается в больших коли
чествах. Искусственно приготовляемый мелантерит применяется в красоч
ном деле, в производстве синих (берлинская лазурь), темных и черных кра
сок, употребляемых для окраски шерсти и кожи в черный цвет, а также для
приготовления чернил, и в других отраслях химической промышленности.
Следует отметить, что семиводный сульфат закисного железа с некоторыми
дубильными органическими веществами дает устойчивую черную краску.
ХАЛЬКАНТИТ
— Cu[SO
4
]
.
5H
2
O. От греч.
халькос
— медь,
анте
—
цветы («медные цветы»). Синоним: медный купорос.
Химический состав.
CuO — 31,8 %, SO
3
— 32,1 %, H
2
O — 36,1 %. При
меси: Fe, иногда Zn, Co и Mg (магнохалькантит).
Сингония
триклинная; пинакоидальный в. с. Пр. гр.
Р
1(
С
1
i
),
а
0
= 6,11;
b
0
= 10,673;
с
0
= 5,95; б = 97°35
′
;
β =
107°10
′
; г = 77°33
′
. Кристаллы встреча
ются редко в короткопризматических и таблитчатых формах. Обычно
наблюдается в сплошных массах или в сталактитовых формах с радиаль
новолокнистым строением.
Цвет
халькантита небесноголубой, синий, иногда с зеленоватым от
тенком.
Блеск
стеклянный.
Ng =
1,543,
Nm
= 1,537 и
Np =
1,514.
Твердость
2,5. Весьма хрупок.
Спайность
по {110} несовершенная.
Излом раковистый.
Уд. вес
2,1–2,3.
Диагностические признаки.
Узнается по небесноголубому цвету
и легкой растворимости в воде, но более точное определение возможно
лишь с помощью химического анализа.
При нагревании постепенно теряет воду, переходит сначала в трехвод
ный сульфат, а затем в одноводный; при этом становится белым, непроз
рачным. В воде растворяется, окрашивая раствор в синий цвет. При погру
жении в раствор железной иглы, на ней выделяется металлическая медь.
Происхождение и месторождения.
Образуется в зонах окисления мед
носульфидных месторождений в странах с сухим климатом. В виде ста
лактитов наблюдается на стенках старых заброшенных и непроветриваемых
выработок, пройденных в зонах окисления медных месторождений.
В России халькантит встречался в ряде медных месторождений:
Мед
норудянском
(у Нижнего Тагила),
Турьинских
рудниках (Северный Урал)
и др. В больших массах крайне редок.
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
445
Практическое значение.
Искусственно приготовляемый халькантит
(медный купорос) употребляется для борьбы с вредителями виноградни
ков, а также в химической, красильной и других отраслях промышленности.
Наличие этого минерала в рудах указывает на то, что рудничные воды
богаты растворенным сульфатом меди и потому могут служить объектом
добычи металлической меди, легко выделяющейся на железном ломе. С
этой целью меденосные грунтовые воды пропускают через специальные
бассейны, в которых происходит осаждение меди на железной стружке.
5. Группа алунита
Здесь рассмотрим характерную группу основных двойных сульфатов
Al и Fe с одновалентными (К, Na, NH
4
, Ag) и отчасти двухвалентными
(РЬ) металлами.
Кристаллическая структура
минералов этой группы близка к слоис
той. Катионы Al
3+
и Fe
3+
, координированные гидроксилом и кислородом
по октаэдру, составляют ажурные слои, связываясь через ОНвершины;
связь между слоями осуществляется тетраэдрами [SO
4
], а в образующих
ся между слоями пустотах, координированные двенадцатью анионами
гидроксила и кислорода, расположены катионы щелочей (а также аммо
ния, Ag и Pb).
Характерно, что соединения с крупными одновалентными
катионами (К, NH
4
), а также изредка с Pb
2+
принадлежат к псевдокуби
ческим, кристаллизуясь в дитригональнопирамидальном в. с. (угол ром
боэдра б близок к 90°), тогда как соединения с менее крупными катиона
ми (Na и Ag)—к более низким по симметрии, псевдогексагональным.
АЛУНИТ
— KAl
3
[SO
4
]
2
[OH]
6
. Синонимы: алюнит, квасцовый камень. Кол
лоидная разность, богатая адсорбированной водой, носит название левигита.
Химический состав.
К
2
О — 11,4 %, Аl
2
О
3
— 37,0 %, SO
3
— 38,6 %, H
2
O —
13,0 %. Очень часто часть К
2
О иногда наполовину бывает замещена Na
2
O
(натроалунит). В левигите иногда устанавливаются редкие земли.
Сингония
тригональная; дитригональнопира
мидальный в. с.
L
3
3
P.
Пр.
гр.
R
3
m
(
С
5
3
v
).
а
0
= 6,96;
c
0
=
= 17,35. Встречающиеся мелкие кристаллы имеют ром
боэдрический, псевдокубический или толстотаблитча
тый облик (рис. 249). Обычно наблюдается в тонко
зернистых, землистых, иногда волокнистых массах.
Цвет
алунита белый с сероватым, желтоватым или
красноватым оттенком.
Блеск
стеклянный, на плос
костях спайности иногда перламутровый.
Ng =
1,592
и
Nm =
1,572 (у натровой разности — 1,585).
Твердость
3,5–4.
Спайность
по {0001} ясная.
Уд. вес
2,6–2,8.
Диагностические признаки.
В тонкокристаллических массах его лег
ко смешать со многими водными минералами белого цвета. Наиболее
надежно можно отличить по химическим реакциям.
Рис. 249.
Кристалл
алунита