химический каталог




Таблицы для определения минералов по физическим и химическим свойствам

Автор Г.Н.Вертушков, В.Н.Авдонин

нергия, необходимая для разрушения данного соединения, служит приблизительной мерой прочности химической связи между СаО и С02. Процессы диссоциации очень разнообразны. Всякое соединение может быть разрушено термически, если не в твердом состоянии, то хотя бы в жидком или газообразном. Минералога интересует диссоциация твердых веществ — минералов, так как

115

она указывает на предельную температуру существования минералов в природе.

Легче всего диссоциируют при нагревании кристаллы, в которых имеются структурные частицы, сложенные одноименными атомами и скрепленные ковалентной связью. Примером могут служить такие сульфиды с комплексным ионом [S2]2-, как пирит и ковеллин. Сравнительно легко разлагаются очень богатые кислородом оксиды: пиролюзит Мп02 ->- Мп20з + 02 и гематит Fe203 -*- Рез04 + 02. Последняя реакция в случае нормального давления осуществляется при температуре около 1400 "С. Почти не диссоциируют при нормальном давлении силикаты. В этой группе минералов диссоциация как бы заменяется инконгруэнтным плавлением. Диссоциирует при нагревании большинство солей кислородных кислот. Некоторые из них (например, сульфаты) разлагаются после плавления. При особенно низкой температуре диссоциируют карбонаты Zn, Mg, Fe, Mn, Са.

Термическое разложение минералов с отщеплением воды называется дегидратацией. Дегидратация всегда сопровождается разрушением кристалла, но химическое соединение при этом часто сохраняется (гипс CaSCv 2H20->-CaS04+H20). Такие соединения называются кристаллогидратами, а вода в них — кристаллизационной.

Имеется большое число минералов, в которых содержится гидроксильная группа [ОН]- и возможна группа [ОН3] + —ок-сония. Гидроксильная группа [ОН]- имеет форму и размеры, близкие к таковым ионов О2-, F+, и во многих кристаллах, особенно силикатах, способна их замещать. Форма оксония — треугольная пирамида, в вершинах основания которой находятся атомы водорода, а четвертая вершина занята кислородом. Оксоний точно, установлен в структуре только таких неорганических соединений, как [ОН3] N02-2Ha0 или [ОН3]СЮ4. В них эти частицы играют роль одновалентного щелочного иона R+. Считается, что водные растворы оснований и кислот в постоянном электрическом токе образуют группу [ОН3]+ со средней продолжительностью существования 10-12 с.

В процессе нагревания минералов, содержащих (ОН)-, вода выделяется при температуре от 150 до 1000 °С. Особенно прочно гидроксильная группа удерживается в структуре ленточных (роговые обманки) и слоистых (слюды) силикатов. Минералы из группы гидроксидов, где (ОН)- является главной составной частью, дегидратируются при температуре 150—500 °С. Для них характерны листовая структура и пониженная механическая прочность; исключение составляют диаспор и отчасти гётит.

В кристаллогидратах различают несколько типов воды.

1. В кристаллах, представляющих собой соединения сравнительно мелких катионов Fe^, Mg2+, Мп2+ с крупными ком-116 плексными анионами [S04]2_, [Р04]3- в больших пустотах, мелкие катионы неустойчивы. Молекулы Н20 окружают металлы по принципу четверной или шестерной координации и увеличивают их объем, не снижая заряда, что приводит к стабилизации кристаллической структуры. В этом случае катион действует как большой гидратированный ион. Поскольку атомы кислорода конденсируются около катиона, то формула такого гидратированного иона примет вид [Mg(OH2)6]2+, а формула гексагидрата будет [Mg(OH2)6] -S04 вместо MgS04 ? 6Н20; другие формулы кристаллогидратов: карналлита — [KMg(0H2)6]Cl3, алюмокалиевых квасцов [К(ОН2)6А1(ОН2)6]Х X (S04)2. В последнем веществе октаэдр и ческой формы гидрати-рованные ионы имеют разные размеры: у содержащих калий октаэдров длина ребра 0,42 нм, а у октаэдров с алюминием — 0,28 нм.

2. Существует много минералов, в которых вода является как бы мостиком, соединяющим чистый или гидратированный катион с анионом. Так, структура Cu(OH)2- [S04] будет следующей:

Си.

н..

.с/Ч>

Более сложные структуры ухалькантнта [Cu(OH)2)4](OH2) X X[S04] и мелантерита [Fe(OH)2)2](OH2) - [S04], В первом случае гидратированный катион имеет тетраэдрическую форму, во втором — октаэдрическую.

3. В слоистых структурах кристаллизационная вода связывает между собой электронейтральные слои. Гипс построен из листов [S04]2_, соединенных катионами Са2+. Около катиона группируются два атома кислорода из молекулы воды. Слои из [SOi]2- и Са2+ идут параллельно (010); между ними и сконцентрированы молекулы воды. Отсюда формула гипса — Са(ОН2)2-[S04]. К этой группе структур относятся: вивианит, урановые слюдки, монтмориллонит и др. Количество воды в слоях может колебаться, что приводит к их сближению или расхождению. В результате изменяется параметр с.

4. Группы молекул воды в полостях каркасных структур размещаются, как в пузырьках. При осторожном нагревании можно полностью удалить воду, не нарушая структуры, и заменить ее другим подвижным веществом. Такая вода в минералах называется цеолитной. Ее обнаружили и изучили в минералах группы цеолитов: натролите Na

страница 46
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122

Скачать книгу "Таблицы для определения минералов по физическим и химическим свойствам" (3.94Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
композиция из сухоцветов купиь москва
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестница.ру - качественно и быстро!
кресло 781
Рекомендуем в КНС Нева Nortel - г. Санкт-Петербург, ул. Рузовская, д.11.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)