Галоидные соединения (Примеры)

Галоидные соединения это минералы, неорганические сложные вещества, в состав которых входят металлы и галогены.

Например соединения хлора с натрием (хлорид натрия NaCl) хлориды, соединения фтора с натрием (фторид натрия NaF) фториды.

Так же менее распространенные бромиды и йодиды.

Хлорид натрия важнейшее соединение из галоидов на земле, из него можно получать соединения натрия и хлора и т.д.

Что такое галоидные соединения

С сульфатами значительная часть галоидных соединений тесно связана генетически; это — минералы, выпадающие из испаряющихся водных растворов.

Наиболее распространенные галоидные соединения обладают небольшой твердостью, малым удельным весом, стеклянным блеском.

В чистом виде они имеют белый цвет; обычно же их окраска разнообразна в зависимости от примесей или особенностей внутренней структуры.

По способам образования в природе, наиболее распространенные галоидные соединения, описанные ниже, можно разбить на две группы:

1. Легкорастворимые в воде минералы морей и озер (химические осадки) — к ним принадлежат каменная соль, сильвин и карналлит;

2. Нерастворимые в воде в обычных условиях — минералы пневматолитов и гидротермальных жил, реже химические осадки в частности — флюорит.

Каменная соль (галит)

Химический состав каменной соли — NaCl. Тв. 2,5. Уд. в. 2,1—2,2. Сингония кубическая.

Цвет белый до прозрачного, от примесей иногда серый, розоватый и синий. Вкус соленый. Совершенная спайность по кубу. Часто встречаются кристаллы в виде кубов (рис. 2).

Рис. 2. Прозрачные кристаллы каменной соли. Величка
Каменная соль (галит)

Диагностика, как определить. Каменную соль можно отличить от других минералов по кубическому облику кристаллов, растворимости в воде и всем известному соленому вкусу. С каменной солью сходен сильвин, который отличается горьковато-соленым жгучим вкусом, а также обычно и цветом.

Нередко галит залегает пластами и штоками в осадочных горных породах вместе с гипсом.

Каменная соль образовалась, как химический осадок в лагунах и заливах из насыщенной солями морской воды в прежние геологические периоды.

Обычно пласты каменной соли прикрыты сверху слоями глины, предохраняющими их от размывания.

Пласты и штоки каменной соли достигают мощности до 1000 м и больше.

Многие соляные озера обязаны своим происхождением залежам каменной соли, скрытым в глубине. Источники, пробиваясь наверх через пласты каменной соли, выносят ее на поверхность и питают соляные озера.

Месторождения. Каменная соль встречается во всех странах. В СНГ крупнейшие месторождения находятся близ Артемовска в Донбассе.

В районе Соликамска и Кунгура па Урале, в Илецкой Защите близ г. Чкалова, в Казахстане в районе р. Эмбы и в Западной Украине.

Крупнейшие соляные озера с неисчерпаемыми запасами соли — Эльтон и Баскунчак в Нижневолжском крае, кроме того, ряд соляных озер известен в Западной Сибири.

Многочисленные соляные источники Усолья (Урал) дают значительные количества выварочной (поваренной) соли.

Применение. Галит применяется главным образом для пищи и засола мяса и рыбы (среднее потребление соли 10 кг на человека в год).

Кроме того, NaCl применяется в химической, металлургической, кожевенной и в других отраслях промышленности.

Сильвин

Химический состав сильвина — КСl. Часто содержит примесь хлористого натрия, Тв. 2. Уд. в. 1,97—1,99. Сингония кубическая.

В чистом виде сильвин бесцветен или молочно-белого цвета, но чаще окрашен тонко распределенными в нем окислами железа в различные оттенки желтовато-красного цвета; легко растворим в воде.

Вкус горько-соленый.

Диагностика, как определить. Сильвин можно отличить от сходных с ним минералов по форме кристаллов (комбинации куба и октаэдра), по цвету и, в особенности, по горько-соленому вкусу.

Сильвин образует зернистые и плотные массы; редко встречается в хороших кристаллах. Подобно каменной соли, сильвин представляет химический осадок древних морей.

Месторождения. Мирового значения месторождение сильвина и карналлита находится в районе г. Соликамска на Урале.

Запасы Соликамского месторождения ставят СНГ на первое место по выявленным запасам калия.

Классические месторождения калийных солей находятся в Стассфурте (около Магдебурга) в Германии. До открытия Соликамского месторождения они были крупнейшими производителями калийных солей.

Применение. Сильвин, как удобрение, имеет огромное значение для земледелия. В химической промышленности служит для приготовления препаратов калия.

Кроме того, применяется в стекольной и мыловаренной промышленности.

Карналлит

Химический состав карналлита  — KCl· МgСl₂ · 6Н₂O. Тв. 2,5. Уд. в. 1,6. Сингония ромбическая.

Обычно встречается в зернистых массах молочно-белого и чаще розовато-красного цвета, в зависимости от примесей. Чистый, карналлит бесцветен. На воздухе жадно притягивает влагу и расплывается. Вкус горький.

Диагностика, как определить. Карналлит отличается от сходных с ним минералов гигроскопичностью (на воздухе быстро сыреет) и горьким вкусом.

В свежих кусках при сверлении острием ножа карналлит скрипит (отличие от сильвина, с которым карналлит часто сходен по цвету).

Месторождения. Крупнейшим мировым месторождением карналлита является Соликамское месторождение на Урале.

Карналлит встречается также в Стассфурте (Германия) вместе с сильвином и каменной солью, в Польше и в Испании.

Применение. Важный продукт для производства удобрений. В химической промышленности применяется для получения солей калия и магния. Из карналлита электролитически получается металлический магний.

Флюорит (плавиковый шпат)

Химический состав флюорита — CaF₂. Тв. 4. Уд. в. 3,01—3,25. Сингония кубическая.

Изредка бывает бесцветным; чаще окрашен в различные оттенки серого, зеленого, фиолетового, желтого и бурого цветов. Блеск стеклянный.

Обладает спайностью по октаэдру. Образует нередко прекрасные кристаллы в виде кубов.

Диагностика, как определить. Плавиковый шпат отличается от сходных с ним минералов формой кристаллов (кубы и двойники прорастания цветом, твердостью и спайностью (по октаэдру).

О флюорите, как типоморфном минерале, было уже указано выше.

Во многих случаях флюорит по генезису близок к бариту.

Образование, месторождения. Встречается он главным образом в гидротермальных жилах, в которых сам является главной рудой или сопровождает сернистые руды — цинковую обманку, галенит, халькопирит,блеклые руды.

Кроме того, флюорит образуется в пегматитовых и иневматолитовых жилах вместе с бериллом, турмалином, топазом, оловянным камнем и другими минералами.

Крупнейшие месторождения плавикового шпата в СНГ находятся в Средней Азии и Забайкалье.

Флюорит встречается также и среди осадочных пород («ратовкит») в Московской и Калининской областях.

Применение. При металлургических процессах применяется в качестве плавня. В стекольной и химической промышленности—для получения плавиковой кислоты и фтористых солей.

Например, искусственного криолит (Na₃AlF₆) (для электролиза алюминия). Бесцветный прозрачный флюорит высоко ценится в оптическом деле.

Фосфаты

Из большого числа минералов этой группы особенное значение имеют апатит и фосфориты, как сырье для производства фосфорных удобрений.

Апатит

По химическому составу различают: фтор-апатит Ca₅(PО₄)₃F и хлор-апатит Са₅(РО₄)3Сl. Обе разности сходны между собой по физическим признакам.

Иногда апатит содержит редкие земли, главным образом церий (до 1%). Фтор-апатит более обычен и содержит до 42,3% P₂O₅. Тв. 5. Уд. в. 3,2. Сингония гексагональная.

Рис. 3. Натуральные кристаллы апатита из Лебяжинского месторождения (Урал)

Апатит встречается в призматических, реже табличатых кристаллах г несовершенной спайностью, а также в виде сплошных масс зернисто-кристаллического строения.

Окрашен обычно в различные оттенки зеленого цвета, от бледно зеленого, почти бесцветного, до синевато-зеленого и буро-зеленого. Известны бурые и фиолетовые разновидности.

Диагностика, как определить, Для апатита характерны кристаллическая форма и твердость (рис. 3).

Мелкие кристаллики апатита обычны в изверженных горных породах. Кроме того он, выделяется в области контактов изверженных пород с известняками.

Месторождения. Важнейшие месторождения апатита представляют выделения из щелочных магм.

В СНГ находится единственное в мире по величине месторождение апатита промышленного значения на Кольском полуострове в виде мощных линзообразных масс среди магматических нефелиновых пород.

Месторождение разрабатывается с 1929 г. и соединено железной дорогой с Мурманском и Ленинградом.

Кольские апатиты, как руда, содержат в среднем 33—34% Р₂О₅. Кроме того, апатит известен на Южном Урале, на р. Слюдянке близ оз.

Байкал, в слюдяных пегматитовых жилах на р. Маме в Восточной Сибири и в других местах.

Применение. Ценное сырье для приготовления фосфорно-кислых удобрений.

По запасам апатита СНГ стоит на первом месте в мире.

Фосфорит

Фосфат кальция, близкий по составу к апатиту. В основном состоит из Ca₅(F,Сl) (РO₄)₃ с примесями СаСO₃ глины и других веществ.

Содержание Р₂О₅ колеблется от 15 до 30%. В фосфоритах из месторождений СНГ фосфорнокислый кальций цементирует зерна кварца, глауконита , глинистые частицы, кристаллы кальцита, пирита и т. д..

Содержание этих примесей иногда значительно превосходит содержание цемента.

Диагностика, как определить. Для формы фосфорита характерны желваки и конкреции, нередко радиально-лучистого строения.

Если потереть две сухих конкреции фосфорита одну о другую, то заметен запах как бы от сгоревшей головки спички.

Образование, месторождения. Встречается в виде желваков и конкреций буровато-серого, бурого и темнобурого цвета среди осадочных пород, известняков, песков, песчаников и сланцев.

Образуется из фосфора, содержащегося в остатках организмов прежних геологических периодов.

В СНГ известны и разрабатываются в целом ряде районов крупные залежи фосфоритов.

Важнейшие месторождения, как по запасам, так и по большому содержанию Р₂О₅, находятся в Казахстане близ Актюбинска и на северном склоне хребта Каратау.

Кроме того, месторождения фосфоритов разрабатываются в Егорьевском районе Московской, Горьковской, Курской и Западной областях и на Украине в районах Камепец-Полольска.

Применение. Фосфориты поступают па суперфосфатные заводы для выработки искусственных удобрений, а также для получения фосфора и фосфористых бронз.

Современная качественная металлургия и электротехническая промышленность предъявляют большие требования на вольфрамовую руду. Сырьем для производства вольфрама являются вольфраматы.

Наиболее распространенные вольфраматы, описанные ниже, представляют соли вольфрамовой кислоты. Они отличаются средней твердостью, около 4—5, и высоким удельным весом.

По генезису вольфраматы принадлежат к типичным минералам пневматолитовых пли гипотермальных жил; кроме того, они образуются при контактовых процессах.

Вольфрамит

Химический состав вольфрамита — (Fe, Mn) WО4. Тв. 4,5—5. Уд. в. 6,7—7,5. Сингония моноклинная.

Таблитчатые или призматические кристаллы (рис. 4). Цвет темный или коричнево-черный. Блеск полуметаллический, совершенная спайность по одному направлению. Очень тяжел.

Диагностика, как определить. Для вольфрамита характерны: весьма большой удельный вес, пластинчатые кристаллы с совершенной спайностью и бурая черта.

Рис. 4. Кристалл вольфрамита

Вольфрамит встречается обычно в пневматолитовых жилах с кварцем, железистым лепидолитом (цинвальдитом), бериллом и сульфидами, а также вместе с оловянным камнем.

Кроме тою. выделяется в рудных жилах вместе с мышьяковым колчеданом и другими, рудными минералами.

Применение. Вольфрамит—важнейшая руда на вольфрам , применяемый для получения специальных сортов стали, а также для изготовления нитей в электрических лампочках накаливания.

Различные карбиды и сплавы вольфрама (карболон, видия, воломит, победит и др.) обладают очень высокой твердостью (около 9,8 по шкале Мооса) и применяются при вращательном бурении вместо алмаза.

Первое место в мире по добыче вольфрамита занимает Китай.

Шеелит

Химический состав шеелита — CaWО₄. Тв. 4—4,5. Уд. в. 5,9—6,2. Сингония квадратная.

Зернистые и кристаллические массы. Очень часто кристаллы дипирампдальнй формы. Цвет белый, коричневый, красноватый.

Диагностика, как определить. Для шеелита характерны: ясная спайность, жирный (маслянистый) блеск, большой удельный вес и кристаллы, напоминающие по виду октаэдры, светится в ультрафиолетовых лучах.

С белым шеелитом сходны: кварц (отличается по высокой твердости) и барит (отличается от шеелита по совершенной спайности).

Встречается в жилах вместе с плавиковым шпатом, вольфрамитом и оловянным камнем; в рудных жилах и на контактах. Употребление. Руда на вольфрам.

Статья на тему Галоидные соединения