Фосфаты, арсенаты, ванадаты

.

Все эти минералы принадлежат к солям ортофосфорной (Н3Р04), мышьяковой (H3As03) и ванадиевой (H3V03) кислот. Хотя их распространенность в земной коре невелика — всего 0,7% по массе, этих минералов насчитывается более 450. Наиболее характерными минералами группы фосфатов являются апатит [Са (F, CI, ОН) (Р04)3], бирюза СиА16 [Р04] (0Н)8-5Н20; из арсенатов: адамит Zn2 [As04](0H); из ванадатов: ванадинит Pb (V04)3CI (рис. 2.9).

Класс «Фосфаты, арсенаты, ванадаты»

Рис. 2.9. Класс «Фосфаты, арсенаты, ванадаты»

Многие минералы, относящиеся к фосфатам, являются редкими минералами. В большинстве случаев минералы этого класса образуются в близповерхностных условиях в результате разложения органических остатков (фосфаты), окисления мышьяковистых соединений (арсенаты) и за счет рассеянного в осадочных породах ванадия (ванадаты). Апатит образуется магматическим путем, встречается во многих магматических и метаморфических породах и используется как сырье для производства фосфорных удобрений.

Сульфаты — минералы, представляющие собой соли серной кислоты (H2S04), образующиеся в природе лишь в условиях повышенной концентрации кислорода, необходимой для перевода серы в высшую степень окисления (S6+), и при относительно низких температурах. Такие условия в земной коре создаются вблизи поверхности, где и встречается основная масса сульфатов. В природе известно около 300 минералов, относящихся к сульфатам, но по массе они составляют менее 0,1% массы земной коры. Многие из сульфатов хорошо растворимы в воде.

Среди сульфатов наиболее широкое распространение получили: гипс CaS04-2H20, барит BaS04, целестин SrS04, мирабилит Na2SO4-10H2OH др. (рис. 2.10).

Класс «Сульфаты»

Рис. 2.10. Класс «Сульфаты»

Хроматы, вольфраматы, молибдаты

.

Хроматы — представители солей ортохромовой кислоты (Н2Сг04) и встречаются очень редко в зонах окисления некоторых полиметаллических месторождений. Именно в хромате из месторождения Березов- ское (Средний Урал) — крокоите (РЬСг04), был открыт химический элемент хром.

Вольфраматы — соли вольфрамовой кислоты (H2W04) в природе немногочисленны, но к промышленно важным относят вольфрамит (Fe, Mn) W04 и шеелит CaW04.

Молибдаты — соли молибденовой кислоты (Н2Мо04), образующиеся на поверхности в зонах железных рудных месторождений в результате окисления молибденита (MoS2). Наиболее распространены минералы: вульфенит РЬМо04 и повеллит СаМо04 (рис. 2.11).

Класс «Хроматы, вольфраматы, молибдаты»

Рис. 2.11. Класс «Хроматы, вольфраматы, молибдаты»

Карбонаты. Из неорганических соединений углерода в природе известно около 100 минералов, большая часть которых относится к солям угольной кислоты (Н2С03) и получила название карбонатов. Эти минералы широко распространены в верхней части земной коры и среднее их содержание составляет около 1,5% ее массы. Происхождение карбонатов различное: органогенное (доломит), гидротермальное (сидерит), магматическое (карбонатит), метаморфическое (магнезит) идр.

Карбонаты подразделяются на безводные и водные. К безводным относят: кальцит СаС03, магнезит MgC03, доломит CaMg (С03)2, малахит Си2 (С03) (ОН)2и др., а к водным относится сода Na2CO3-10H2O (рис. 2.12).

Кальцит

Рис. 2.12. Кальцит

Бораты — это кальциевые, магниевые и натриевые соли различных борных кислот. К классу боратов относится порядка 150 минералов с разнообразной структурой, близкой по своей кристаллохимии к силикатам. Большинство боратов бесцветные или белые, за исключением людвигита, обладающего черным цветом. Бораты делятся на три подкласса: островные, цепочечные и каркасные.

К островным боратам, имеющим островную структуру относят буру Na2405 (0Н)4]8Н20, людвигит Mg2Fe3+[B03] 02 и др. К цепочечным боратам относятся колеманит Са [В304 (ОН)3],улексит NaCa [В506 (0Н)6]-5Н20. К каркасным боратам относится борацит Mg5B7015CI (рис. 2.13).

Класс «Бораты»

Рис. 2.13. Класс «Бораты»

Нитраты — это соли азотной кислоты HN03. Из-за высокой растворимости в воде большинство природных нитратов являются сравнительно редкими минералами и представляют собой в основном нитраты натрия, калия, реже аммония, магния, кальция, бария, меди.

Образуются нитраты исключительно при экзогенных процессах в условиях очень сухого климата, часто в связи с разложением растительных остатков и деятельности бактерий, а также за счет образования N02 при грозовых разрядах. Всего в этом классе выделяют девять минералов: даранскит Na3 (H20)[S04] [N03], ликазит Cu16 (ОН)7 [N03]2 и др., из которых наиболее распространены нитронатрит (натриевая селитра) NaN03H нитрокалит (калиевая селитра) KN03 (рис. 2.14). Обе селитры широко используются при производстве азотных удобрений и взрывчатых веществ.

Нитронатрит

Рис. 2.14. Нитронатрит

Галогениды — это соли галогеноводородных кислот HF, HCI, НВг и HJ. К этому классу относится около 100 минералов, составляющих около 3,5% массы литосферы. Галогениды имеют небольшое значение как породообразующие минералы, но важны в производственном отношении. Класс делится на два подкласса: хлориды и фториды, из которых наиболее распространены хлориды.

Класс «Галогениды»

Рис. 2.75. Класс «Галогениды»

К хлоридам относят: галит (NaCI), сильвин (KCI), карналлит MgCI2KCI-6H20, нашатырь NH4CI и др., а к фторидам: флюорит CaF2, криолит Na3AlF6, виллиомит NaFH др. (см. рис. 2.15).

Вопросы и задания для самопроверки

1. Что такое минерал и какое количество минералов известно в настоящее время?

  • 2. Какие минералы преобладают в земной коре?
  • 3. Какая разница между кристаллическими и аморфными материалами?
  • 4. Охарактеризуйте науки кристаллографию и минералогию.
  • 5. Как подразделяются минералы по условиям образования?
  • 6. Расскажите о физических свойствах минералов.
  • 7. Расскажите о самородных элементах.
  • 8. Назовите основные минералы класса окислов.
  • 9. Сравните минералы классов карбонатов и сульфатов. Что общего и чем отличаются минералы этих классов?
  • 10. Назовите основные свойства минералов класса силикатов.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >