2.3.4. Класс галоидных соединений

Минералы этого класса представляют собой соли HF, HCl, т. е. фториды и хлориды. В качестве катионов принимают участие Na, K, Са, Mg и др.

Минералы кристаллизуются преимущественно в кубической сингонии. Окраска их светлая, черта белая, блеск стеклянный, твердость низкая (от 0,5 до 4,0), спайность совершенная, удельный вес низкий (до 3,2). Хлориды растворяются в воде и обладают соленым вкусом. Происхождение для фторидов в основном эндогенное, редко экзогенное, для хлоридов – преимущественно экзогенное. Используются в химической, пищевой и металлургической промышленности.

Галит NaCl

Химические свойства. Вкус соленый. Легко растворяется в воде. Из изоморфных примесей отмечены I, Br, Rb, Cs, Li.

Физические свойства. Сингония кубическая. Сплошной зернистый, плотный, листоватый, волокнистый, натечный (сталактиты и другие формы); также друзы, кристаллы и налеты. Кристаллы наросшие и вросшие, обычно имеют кубическую форму. Блеск стеклянный. Бесцветный, белый, сероватый, розовый, красный, бурый, голубой, синий. Нередко наблюдается различная окраска в одном образце. Черта белая. У кристаллического галита наблюдается совершенная спайность в трех направлениях по граням куба. Твердость – 2. Кристаллическая решетка у галита ионная. В узлах решетки, имеющей кубическую форму, находятся положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора. Этим обусловлено наличие у кристаллического галита совершенной спайности в трех направлениях по граням куба.

Диагностические признаки. Для галита характерны неметаллический блеск, средняя твердость, соленый вкус, а также совершенная спайность в трех направлениях по граням куба, наблюдаемая у кристаллических разностей. Каменная соль похожа на сильвин. Отличается по вкусу (у сильви-на он горько-соленый).

Спутники. Сильвин, карналлит, гипс, ангидрит, кальцит, магнезит.

Происхождение. Основная масса галита имеет хемогенное происхождение; это большей частью лагунный и озерный химический осадок. Различают месторождения древние и современные. Древние представлены каменной солью и являются химическими осадками древних морских заливов, лагун и озер, образовавшимися в условиях интенсивного испарения (жаркий, сухой климат). Залегает каменная соль в виде пластов, штоков или куполов среди осадочных пород. Пластовые залежи обычно занимают большие площади (десятки и сотни километров) и имеют большую мощность (доходит до 100 м и более).

Современные месторождения галита представляют соляные озера, заливы, лагуны, где процесс осаждения и накопления соли происходит и в настоящее время. Кроме того, относительно небольшая концентрация соли наблюдается на стенках кратеров вулканов, у выходов соляных источников, в пустынных и степных районах – на поверхности почвы («выцветы»).

Месторождения. В России находятся крупнейшие в мире озера Баскунчак (Астраханская область) и Эльтон (Волгоградская область).

Испокон веков известно Соль-Илецкое месторождение каменной соли (Оренбургская область), а также Усолье-Сибирское (Иркутская область), Верхнекамское (Пермский край), Сольвычегодское (Архангельская область).

За рубежом крупные месторождения имеются в США (озеро Сирлес, Калифорния), Германии (Страсфурт), на Украине (Славяно-Артемовское, Прикарпатское), в Белоруссии (Припятский бассейн).

Применение. Галит – сырье для получения соляной кислоты и ее солей. Без соли не обходится почти ни одна отрасль промышленности, применяется при изготовлении более полутора тысяч различных изделий. Соль используется в холодильном деле, как пищевой продукт, для консервирования мяса, соления рыбы; для высаливания мыла и органических красок, соления кож; в металлургии – для хлорирующего обжига; в керамике – для глазурования глиняных изделий, в медицине. Применение соли необходимо в производстве алюминия и хлорной извести.

Галит также служит рудой для получения металлического натрия и хлора, а также всех соединений этих элементов.

Металлический натрий применяется для получения сплавов, как восстановитель в металлургии, в качестве катализатора в производстве органических соединений и в электропромышленности – для изготовления проводов (натриевые «жилы», покрытые медной оболочкой) и разрядных ламп. Натриевые лампы применяются для уличного освещения. Они в два раза ярче, почти в три раза долговечнее ртутных. Натриевые лампы к тому же повышают контрастность предметов.

Натрий служит катализатором при получении синтетического каучука. Перекись натрия регенерирует воздух в кабине космического корабля и подводной лодке. Облако паров натрия, выпущенных из космических ракет, позволяет определить местоположение ракеты и уточнить траекторию ее полета. Установлено, что 1 мм³ каменной соли способен хранить до миллиарда единиц информации. Это открывает заманчивую перспективу – использование крупицы соли в «электронном мозге» вычислительной машины. Натриево-серная аккумуляторная батарея способна запасать в пять раз больше энергии, чем свинцово-кислородная батарея равного веса. Натриевый теплоноситель используется в ядерных реакторах.

Сильвин KCl

Химические свойства. Вкус горьковато-соленый. Легко растворяется в воде. С хлорной платиной дает желтый осадок хлороплатината калия. Из изоморфных примесей отмечены I, Br, Rb, Cs, Li. Галит и сильвин при температуре выше 500 °С образуют непрерывный ряд растворов.

Физические свойства. Сингония кубическая. Кристаллы имеют кубическую форму. Сплошной зернистый, плотный, листоватый; также кристаллы кубического габитуса. Блеск стеклянный. Цвет молочно-белый. Черта белая. У кристаллического сильвина наблюдается совершенная спайность в трех направлениях по граням куба. Твердость – 1,5–2,0. Плотность – 2,0.

Диагностические признаки. Сильвин хорошо узнается по неметаллическому блеску, горьковато-соленому вкусу и хорошо выраженной спайности в трех направлениях по граням куба. Сильвин похож на каменную соль, отличается от нее по вкусу (каменная соль соленая) и по цвету (каменная соль чаще бесцветная).

Разновидности. Смесь галита с сильвином и карналлитом называется сильвинитом.

Спутники. Галит, карналлит, гипс, ангидрит, кальцит, магнезит.

Происхождение. Основная масса сильвина имеет хемогенное происхождение; это большей частью лагунный и озерный химический осадок. Различают месторождения древние и современные. Древние представлены калийной солью и являются химическими осадками древних морских заливов, лагун и озер, образовавшихся в условиях интенсивного испарения (жаркий, сухой климат). Залегает калийная соль в виде пластов, штоков или куполов среди осадочных пород. Пластовые залежи обычно занимают большие площади (десятки и сотни километров) и имеют большую мощность (доходит до 100 м и более).

Современные месторождения сильвина представляют соляные озера, заливы, лагуны, где процесс осаждения и накопления соли происходит и в настоящее время. Кроме того, относительно небольшая концентрация соли наблюдается на стенках кратеров вулканов, у выходов соляных источников, в пустынных и степных районах – на поверхности почвы («выцветы»).

Месторождения. В России находятся крупнейшие в мире озера Баскунчак (Астраханская область) и Эльтон (Волгоградская область).

Испокон веков известно Соль-Илецкое месторождение каменной соли (Оренбургская область), а также Усолье-Сибирское (Иркутская область), Верхнекамское (Пермский край), Сольвычегодское (Архангельская область).

За рубежом крупные месторождения имеются в США (озеро Сирлес, Калифорния), Германии (Страсфурт), на Украине (Славяно-Артемовское, Прикарпатское), в Белоруссии (Припятский бассейн).

Применение. Сильвин – сырье для получения калийных удобрений. Используется в стекольной промышленности, а также в производстве препаратов калия. Прозрачный сильвин используется в спектроскопах. Сильвин используется для определения абсолютного возраста пород. Из сильвина получают металлический калий. Энергетикой будущего называют магнито-гидродинамическую электростанцию на жидком металле – калии, непосредственно преобразующую тепловую энергию в электрическую.

Флюорит CaF₂

Химические свойства. Из примесей отмечаются Sr, Mn, Mg, A1, Y, TR, Fe, Сu, Si, Be, Na, Ba, Ag, Pb. Во многих флюоритах отмечаются обильные газово-жидкие и жидкие включения, содержащие растворы солей, летучих (НС1, H₂SiF₆, HF, CО₂), органических соединений, в некоторых случаях нефть, битумы.

Физические свойства. Сингония кубическая. Кристаллы кубического, октаэдрического габитуса, сплошные зернистые массы и агрегаты, псевдоморфозы, друзы. Цвет от бесцветного прозрачного до фиолетового, черно-фиолетового непрозрачного, черного. Часто он желтый и зеленый разных оттенков. Характерна зональная и пятнистая окраска. Окраска чаще всего связана с дефектами структуры. Желтая, фиолетовая и черно-фиоле-товая окраски могут быть связаны с примесью углеводородов, рассеянных во флюорите. Черта белая, бледно-фиолетовая. Блеск стеклянный до жирного. Хрупкий. Спайность совершенная. Излом ступенчатый. Твердость – 4. Плотность – 3,2.

Диагностические признаки. Форма кристаллов, спайность по октаэдру, стеклянный блеск, твердость и явление флюоресценции в ультрафиолетовом свете, иногда обладает пьезохроматизмом, т. е. меняет окраску под давлением (зеленый и голубой флюорит переходят в фиолетовый). Для него отмечена также триболюминесценция (свечение при растирании в ступке, сдавливании в тисках).

Разновидности. Ратовкит – землистые массы.

Спутники. Кварц, пирит, сидерит, фенакит, берилл. Установлены псевдоморфозы флюорита по галениту, пириту, бариту (Калангуй, Читинская область).

Происхождение. Флюорит в виде акцессорного минерала широко распространен в некоторых интрузивных и эффузивных породах. Он установлен в гранитных пегматитах. Флюорит известен в качестве эксгаляционного минерала в фумаролах. Большие скопления флюорита приурочены к грейзенам. Известен флюорит и в некоторых контактово-метасоматичес-ких магнетитовых месторождениях. Наиболее крупные выделения флюорита связаны с телетермальными (эпитермальными) жилами. Известен флюо-рит, отлагающийся в настоящее время из горячих источников.

Месторождения. В России флюорит добывают в Читинской области (Абагайтуй, Калангуй), Кольском полуострове, Таймыре (гора Белая), Московской и Пермской областях.

За рубежом известны месторождения в США (Уэгэн-Уил-Гоп, Колорадо; Овайхи, Орегон), во Франции (Пломбьере, Вогезы), Узбекистане (Хайдаркан), в Таджикистане (Аурахмат, Такоб, Куликолон), Намибии (Отоцвалундов).

Применение. Используется как флюс в металлургии и как источник соединений F.