1. Взаимодействие света с веществом. Физические свойства обусловленные этим. Взаимодействие света

• Название: 1. Взаимодействие света с веществом. Физические свойства обусловленные этим. Взаимодействие света
• Дата: 22.06.2022
• Размер: 6.84 Mb.
• Имя файла: Bilety_mineralogia_1-45.docx
• Тип: Документы; #610233
• страница: 11 из 12

Практическое значение. Каолин находит применение во многих от­раслях промышленности. В зависимости от количества посторонних при­месей он используется либо в сыром виде, т. е. без предварительного обо­гащения, либо после отмучивания на специальных установках.

1. 
   Главнейшим и старейшим потребителем является керамическая про­мышленность. Каолин, свободный от примесей окислов железа, применя­ется главным образом в тонкой керамике при производстве фарфора и фа­янса. Огнеупорные глины, обладающие высокой температурой плавления (не ниже 1580 °С), часто содержащие гидраты свободного глинозема, находят основное применение в металлургии в виде шамотового кирпича, пробок, трубок, воронок и т. д. На изготовление глиняных горшков, черепиц, труб и т. п. употребляются низкосортные спекающиеся каолиновые глины, но­сящие название терракотовых черепичных, кирпичных и пр.
   
2. 
   В строительном деле глины как водозадерживающий материал при­меняются в качестве защитного слоя под полами подвальных помеще­ний, при возведении водохранилищных плотин, в производстве саман­ных кирпичей, для изготовления глинитцемента и т. д.
   
3. 
   В бумажной промышленности каолин применяется в качестве на­полнителя и аппретуры с целью придания бумаге более гладкой поверх­ности, повышенной плотности и т. д.
   
4. 
   В прочих производствах каолинитовые массы используются при из­готовлении клеенок, линолеума, смесей с олифой и другими веществами, карандашей, красок, в частности ультрамарина (в смеси с кремнеземом, содой, серой и органическими веществами), для получения окиси алюми­ния и т. д. Следует также упомянуть о том, что в виде так называемых гли­нистых растворов (устойчивых суспензий) тонкодисперсные глины ис­пользуются при проходке разведочных буровых скважин на нефть, соли и целый ряд рыхлых полезных ископаемых в целях заиливания (заполне­ния мелких пустот в трещиноватых боковых породах) и тем самым пре­дотвращения обрушения стенок скважин, а также для более легкого извле­чения вместе с буровой жидкостью измельченных обломков руд (благодаря глинистому наполнителю удельный вес жидкости повышается).
   

II. МОНТМОРИЛЛОНИТ — (Mg_0,33Al_1,67)[Si₄O₁₀][OH]₂* [Na_0,33(H₂О)₄]. Назван по месту нахождения в Монтмориллоне (Франция).

Хим. состав непостоянный, сильно зависит от варьирующего содержания воды. По имеющимся анализам чистых разностей устанавли­ваются следующие колебания (в %): SiO₂ — 48-56, А1₂О₃ — 11-22, Fe₂O₃ — 5 и больше, MgO — 4-9, CaO — 0,8-3,5 и больше, Н₂О - 12-24. Кроме того, иногда устанавливаются К₂О, Na₂O и др. Из разновидностей по составу заслуживает внимания Cr-монтмориллонит, называемый волконскоитом и используемый в качестве красителя.

Сингония моноклинная. Цвет монтмориллонита белый с сероватым, иногда синеватым оттен­ком, розовый, розово-красный, иногда зеленый. Блеск в сухом состоянии матовый. Твердость 1-1,5. Очень мягкий. Жирный. Спайность чешуек совершенная по {001}. Уд. вес 1,8.

Диагностика. Наличие монтмориллонита в тех или иных глинах можно заподозрить по явлениям сильного их набухания от влаги и связанной с этим свойством жирности. Интересны некоторые внешние признаки, свойственные выходам на дневную поверхность бентонитовых глин, богатых монтмориллонитом и бейделлитом. После дождей поверхностные выходы их превращаются в густую массу скользкого студня. При высыхании они трескаются и в то же время вспучиваются под влиянием продолжающегося сильного разбуха­ния более глубоких участков. В результате они приобретают сморщенный, сильно трещиноватый вид, напоминающий кораллы. В установившуюся сухую погоду поверхность этих глин становится чрезвычайно рыхлой.

Усл. нахожд-ия. Монтмориллонит образуется по­чти исключительно в экзогенных условиях, преимущественно в процессе выветривания основных изверженных горных пород, в условиях щелоч­ной среды.

Многие бентонитовые глины (из монтмориллонита) обра­зовались в качестве продукта разложения вулканических пеплов, оседав­ших главным образом в морских бассейнах.

Монтмориллонит широко развит также в коре выветривания основных изверженных горных пород: диабазов, базальтов, габбро, перидотитов и др. Образуется и в почвах за счет выветривающихся гранитов и диоритов. Известны скопления его в выщелоченных и среднегумусных черноземах и каштановых почвах, образующихся на изверженных горных породах.

Образуясь в поверхностных условиях, монтмориллонит является бо­лее или менее устойчивым минералом. Около Нальчика (Кабардино-Балкария, Северный Кавказ) известны высококачественные монтмориллонитсодержащие глины в неогеновых осадочных породах.

Месторождение высококачественных отбеливающих глин известно в окрестностях сел. Гумбри, близ Кутаиси (Западная Грузия) в виде плас­та различных оттенков от почти белого через светло-желтоватый, желто­вато-зеленый до серого цвета. Бентонитовые глины, обладающие адсорбирующими и омыляющими свойствами, представлены группой месторождений в окрестностях сел. Асканиа (в Западной Грузии, к юго-востоку от г. Махарадзе) в виде пластообразных залежей. Отметим также месторождения кила в Крыму (верх­немелового возраста). В районах от Карасубазара до Севастополя они давно уже разрабатываются кустарным способом.

Практическое значение. Главным потребителем таких глин является нефтяная промышлен­ность, использующая их для очистки продуктов дробной перегонки неф­тей от посторонних взвешенных примесей (смол, углистых веществ и пр.). В текстильной промышленности они применяются при отделке сукон­ных материалов с целью удаления жиров и масел при крашении тканей (шелковых, хлопчатобумажных и пр.). В резиновом про­изводстве эти глины наряду с каолином употребляются в качестве актив­ного наполнителя для придания жесткости и повышения сопротивления истиранию, кислотоупорности и пр. В мыловаренной и косметической промышленности они применяются как наполнители при производстве дешевых сортов мыла, изготовлении пудры, грима, губной помады, зуб­ного порошка, пасты и т. д. Применяются они также для очистки воды и пищевых продуктов (вина, растительных масел и пр.), в качестве доба­вок при производстве бумаги, керамики и, наконец, при изготовлении лекарств, главным образом как связующее (в таблетках и пилюлях), как адсорбенты бацилл и вредных веществ при желудочных заболеваниях, ранениях, отравлениях алкалоидами и т. д.

40. Гидролиз силикатов на примере форстерита и ортоклаза.

Fo: 1)Mg2[SiO4] + H2O+CO2 -> Mg3[Si2O5](OH)4 + Fe3O4 + MgCO3+Mg(OH)2.

2) Mg2[Si2O5](OH)4+H2O+CO2 -> Fe2[Si4O10](OH)2*nH2O+MgCO3+H2SiO3.

Обр-ся глинистый мин-л нонтронит, форфоровидный магнезит, кремниевая к-та. Появл-ся кремнистые сухари (ячеистая структура). Обр-ся халцедон и опал. В условиях средней полосы процесс заканчивается, мы имеем глинистый профиль коры выветривания. Почва наз-ся подзористой, бедной гумусом.

3) В условиях гумидного климата происходит полный гидролиз.

Fe2[Si4O10](OH)2*nH2O+H2O+CO2 -> FeOOH+H2SiO4. Форм-ся лотериты. Они ценны тем, что обр-ся остаточные мест-ия железа на УО г.п. Самое крупное мест-ие: Курская магнитная аномалия, связана с железистыми кварцитами. Эл-ты Ni, Co, Cr, Mn всегда есть в УО г.п., -> есть в Fo.
Ортоклаз:

1) K[AlSi3O8]+H2O->KAl2[]AlSi3O10](OH)2 (серицит-тонкочешуйч. мусковит) + KOH (выносится).

2) KAl2[AlSi3O10](OH)2 + H2O + CO2-> Al2[Si2O5](OH)4 (кандиты:каолинит…) +K2CO3 +H2SiO3. В условиях средней полосы процесс заканчивается, мы имеем глинистый профиль коры выветривания. Почва наз-ся подзористой, бедной гумусом. В условиях гумидного климата происходит гидролиз продолжается. Кондиты расп-ся, образуя оксиды Al и кремнезём. Ост-ся остаточный кварц. На кислых г.п. обр-ся глинозёмистые лотериты. Присутствие Fe даёт красный цвет. Обр-ся бокситы при перемыве.
41. Хим. состав и особенности строения ПШ.

Рис. 2. Двойники по карлсбадскому закону

Плоскостью срастания для двойников чаще всего служит (010), а двойниковой осью является ±(010) — двойниковые по карлсбадскому закону (рис. 2). При этом грань (001) одного индивида иногда сливается с гранью другого ин­дивида в одну плоскость (рис. 2, справа). Различие между ними уста­навливается лишь по блеску и направлениям спайности. Изредка наблю­дается бавенский — с двойниковой плоскостью (021) (рис. 3) — и другие законы двойникования (рис. 4).

+треугольник (вершины: Ab, An, Or – ортоклаз). Под нижней чертой – Пл, небольшая черта у КПШ. Отсутствует большая часть треугольнка. М-у чертой КПШ и ПЛ – «изовалентный неполный ряд тв-ых р-ров (пертиты, антипертиты).

Рис. 3. Двойники по бавенскому закону	Рис. 4. Двойники калиевых полевых шпатов: а — по манебахскому; б — по альбитовому; в — по периклиновому законам

42. Группа КПШ.

I. САНИДИН — К[AlSi₃O₈]. Из примесей большей частью содержит Na₂O, изредка ВаO (до 5 %).

Сингония моноклинная; моноклинно-призматический в. с. L2PC. Форма кристаллов. Таблитчатые вкpапленники в эффузивных породах (риолитах, трахитах, фонолитах). Кристаллы бесцвет­ные, прозрачные. Агрегаты. Плотные, зернистые. Цвет - бесцветный, белый, серый, желтовато-белый, красновато-белый. Блеск стеклянный. Черта белая. Твердость 6. Плотность 2,53—2,56. Излом раковистый, неровный, хрупкий. Отлича­ется от ортоклаза по некоторым оптическим константам, главным обра­зом по малому углу оптических осей: у санидина не больше 30°, тогда как у ортоклаза 60-80°.

Усл. нахожд-ия. Как высокотемпературный минерал встречается в виде порфировых выделений в современных лавах и некоторых эффузивных изверженных породах (в частности, трахитах).
II. ОРТОКЛАЗ — К[А1Si₃O₈] или. От греч. ортоклаз — прямораскалывающийся. Бесцветная прозрачная разновидность ортоклаза, нередко псевдором­боэдрического облика, носит название адуляра.

Хим. состав. Для чисто калиевой разности: К₂О — 16,9 %, А1₂О₃ — 18,4 %, 8Ю₂ — 64,7 %. Часто присутствует Na₂O в количестве нескольких процентов, иногда превышая содержание К₂О (натронортоклаз). Приме­си: ВаО, FеО, Fе₂O₃ и др.

С ингония моноклинная; моноклинно-призматический в. с. L2PC.

Рис. 1 Кристалл адуляра

Облик кристаллов чаще всего призматический . Господствующие грани призмы {110} обычно сочетаются с гранями пинакоидов {010}, {001}, иногда {101}, {201} и др. Прозрачные или полупрозрачные кристаллы адуляра обладают характер­ной формой. Двойники простые довольно час­ты.

Цвет. Обычные непрозрачные ортоклазы обладают кремовым, телес­ным, светло-розовым, желтовато-серым, буровато-желтым, красновато­белым, иногда мясо-красным цветом. Блеск стеклянный, особенно у аду­ляра.

Твердость 6-6,5. Спайность совершенная по {001} и {010} под углом 90°.

Диагностика. Ортоклазы довольно легко узнаются по желтоватым и красноватым светлым окраскам, высо­кой твердости и углу между спайностями.

Происхождение. Ортоклаз, как и другие кали-натриевые полевые шпаты, встречается главным образом в кислых, частью в средних по кис­лотности изверженных породах.

О практическом значении ортоклазовых пород сказано ниже, при опи­сании микроклина.
III. МИКРОКЛИН — К[А1Si₃O₈]. От греч. микроклин — незначительно отклоненный.

Хим. состав аналогичен составу ортоклаза. Почти всегда со­держит Na₂O в существенных количествах. Кроме того, в зеленых разно­стях микроклина устанавливаются чаще, чем в обычных микроклинах и ортоклазах, примеси Rb₂O (иногда до 1,4 %) и Cs₂O (до 0,2 %).

Сингония триклинная; пинакоидальный в. с. Двойники имеют такой же вид, как у ортоклаза. Весьма характерны тонкие полисин­тетические и решетчатые двойники, наблюдаемые в отдельных зернах под микроскопом при скрещенных николях. Агрегаты. В пегматитовых жилах часто наблюдается в виде необычайно крупнокристаллических агрегатов, легко раскалывающихся при ударе по плоскостям спайности. Часто встречается также в виде друз хорошо образованных кристаллов.

Цвет микроклина обычно такой же, как ортоклаза. Встречается, одна­ко, разновидность интенсивного зеленого цвета, называемая амазонитом. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности слег­ка перламутровый.

Твердость 6-6,5. Спайность совершенная по (001) и (010). Уд. вес 2,54-2,57.

Диагностика. По внешним признакам микроклин нео­тличим от ортоклаза.

Усл. нахожд-ия. По сравнению с ортоклазом го­раздо шире распространен в интрузивных кислых и щелочных породах (гранитах, гранодиоритах, сиенитах и др.). Главным минералом он яв­ляется также в пегматитовых образованиях. Из спутников микроклина чаще других встречаются кварц, альбит, иногда нефелин (в щелочных нефелиновых пегматитах) и слюды. Рас­пространены оригинальные закономерные (топотаксические) срастания микроклина с кварцем, носящие название «еврейского камня» или «пись­менного гранита».

В России, на северо-западе Европейской ее части (Приладожская и Се­веро-Карельская пегматитовые провинции) месторождения высокосорт­ных полевых шпатов (как керамического сырья) представлены секущи­ми и пластовыми пегматитовыми жилами в гнейсах, содержащими, кроме микроклина и плагиоклаза, кварц, мусковит, местами биотит. Высоким качеством отличаются также пегматиты на Ср. Урале, залегающие среди нефелиновых сиенитов.

Известные месторождения амазонита (как поделочного камня) рас­пространены в Ильменских горах. Месторождения высококачественного амазонита известны в Кейвах (Кольский полуостров).

Прозрачный желтого цвета железистый ортоклаз ювелирного каче­ства известен на острове Мадагаскар.

Применение полевых шпатов основано на их свойстве при сравнитель­но невысоких температурах плавления (1100-1300 °С) давать стекло, которое с прибавками каолина и кварца при застывании образует плот­ную белую, слегка просвечивающую массу, называемую фарфором, иду­щим на изготовление посуды, а также глазури и эмалей. В значительных массах ПШ употребляются для изготовления так называемого электрического фарфора, связующих масс для точиль­ных камней и обсыпки для сварочных электродов. Особо чистые сорта идут на изготовление искусственных фарфоровых зубов, специальных опалесцирующих стекол, а также для других целей.

Амазонит употребляется для из­готовления украшений и разных поделок (ваз, шкатулок, пепельниц и пр.).
43. Минералогия плагиоклазов.

I. Лабрадор(Na,Ca)(Si,Al)4O8.

Сингония: триклинная. Форма выд-ия. Сплошные зернистые массы, крупнокристал-ие агр-ты, реже отдельные кр-лы таблитч. и таблитчато-призматич. облика. Широко распространены полисинтетич. двойникование и зональность кр-ов лабрадора.

Цвет: белый, тёмно-сер., сер., чёрн., коричн., синий, зеленоват. Прозрачный, просвечивающий. Сп-ть сов-ая. Излом неровный, раковистый. Блеск перламутр., стекл. Тв. 6-6,5. Пл. 2,7. Особые св-ва: иризация (оптич. эффект, проявляется при ярком освещении, представляющий собой внутр. радужное сияние).

Диагностика: свойственна параллельная штриховка полисинтетич. двойникования, к-ую можно наблюдать на пл-ях спайности.

Усл-ия нахожд-ия. Магматическое происхождение (встр-ся в габбро, базальтах, анортозитах, норитах); реже – метаморфич-ое (в амфиболитах). Иакже осадочное происх-ие, сохраняясь в аркозовых песчаниках.

Используют как декоративный и поделочный камень.
II. Альбит NaAlSi3O8.

Сингония триклинная. Форма выделения. Таблитчатые, плстинчатые кр-лы (лейсты). Хар-ны полисинтетич. двойники.

Цвет: белый до серого, голубоват., зеленоват., буроват. Сп-ть сов-ая в 2-х напр-ях с углом 86 град.. Излом неровный, раковистый. Блеск перламутр., стекл. Тв. 6-6,5. Пл. 2,6-2,65.