Сірчисті з`єднання і їх аналоги
J Платина Pt
. Природна платина є твердим розчином дуже складного складу (Pt, Ir, Ru, Os, Pd, Fe, Ni). Вкрай рідкісна. Зустрічається в ультраосновних гірських породах мантійного походження у вигляді дрібних включень. В умовах земної кори перетворюється в ряд мінералів, таких як тетраферріплатіна, ізоферроплатіна, самородний Os і Ir, спёрріліт PtAs2, куперит PtS і ін. Ці мінерали платини є головними формами її концентрації. При вивітрюванні ультраосновних гірських порід і подальшому розмиванні кор вивітрювання платина, тетраферріплатіна і ізоферріплатіна накопичуються в розсипах, звідки вони і добуваються для отримання чистої платини.Всі мінерали платини зустрічаються спільно в загальних зернах і самородках. Їх багатофазна розпізнається тільки в мікроскопах з великою роздільною здатністю. Тому довгий час платину брали за один мінерал змінного і складного складу і називали самородної платиною або Поліксенія (від грец. «Полі» - багато, «ксенос» - чужий). А чиста платина є дуже рідкісною. Колір таких зерен і самородків змінюється від срібно-білого до зелено-чорного, твердість коливається в межах 4-4,5, щільність від 15 до 21,5 г / см3. Самородна платина магнітна і електропровідність.
Утворюється в ультраосновних породах, особливо в дунітах (разом з хромітом), а також в розсипах, що утворилися в результаті ерозії цих порід.
Місце народження. Основними джерелами платини ось уже понад 50 летявляются 3 гірничорудних гіганта: 1) Бушвельдскіе рудники, Трансвааль (Ю. Африка) на частку яких припадає 50% світової добичі- 2) важливим промисловим джерелом є нікель і медьсодержащие сульфідні руди, такі як в Садбері, пров. Онтаріо (Канада) - 3) розсипи в р-ні Нижнього Тагілу на Уралі.
J Сірка S. Зазвичай хімічно чиста. Сингонія ромбічна. Зустрічається у вигляді каніфолеподобних і аморфних на вигляд мас, гнізд, прожилків, друз в осадових гірських породах, а також у вигляді одиночних кристалів в складі вулканічних возгонов. Кристали утворені комбінацією граней діпіраміди, призм, пинакоида. Напівпрозора. Колір жовтий, зеленувато-жовтий, брудно-жовтий. Блиск жирний в агрегатах і на зламі кристалів, а на гранях - алмазний. Тендітна, м`яка (твердість 1-2), має малу щільність (2,05-2,08 г / см3). Плавиться і загоряється в полум`ї сірника.
Промислові родовища утворюються як продукт кристалізації вулканічних возгонов і в осадових гірських породах. У них сірка формується за рахунок розкладання сірководню бактеріями або за рахунок окислення його киснем повітря, потім вона багаторазово перекрісталлізовивают і переотлагается.
Використовується для виробництва сірчаної кислоти і як ядохимикат.
Впізнається за кольором, блиску, формі кристалів, легкої займистості і за звичайною приуроченности до глин і іншим осадовим породам.
Місце народження. Шорс, Узбекистан - осадочное- Каракуми, Туркменія - осадочное- Олексіївське і Водинский в Куйбишевської області - осадочное- Соймоновскому долина, Урал - в зв`язку з руйнуванням піріта- Сицилія - осадове, штати Луїзіана і Техас С. Америка - осадові.
J Графіт C(Від грецького «графо» - пишу). Зазвичай хімічно чистий. Сингонія гексагональна. Найчастіше зустрічається в щільних, жирних на дотик і на вигляд масах темно-сіро-чорного кольору, рідше (в мраморах, сланцях і ін.) Утворює вкрапленность одиночних пластинчастих гексагональних кристалів з сильним металевим блиском.
Твердість 1. Блиск металоподібну. Щільність близько 2 г / см3. Електропроводів.
Промислові родовища графіту приурочені до нефелінових сиенитов і метаморфічних гірських порід.
Графіт використовується в металургії, в якості технічних мастил, для виготовлення електродів і рухомих контактів в електроапаратурі.
Впізнається за кольором, м`якості і формі одиночних кристалів.
Місце народження. Аліберовское, Бурятія - в нефелінових сіенітах- Курейской (Туруханський р-н Красноярського краю) - на контакті кам`яного вугілля з лавамі- Українські - в гнейсах- Мадагаскар - в гнейсах- Шрі-Ланка - в кварцових і пегматитових жилах.
J Алмаз С. Поліморфна модифікація вуглецю, стійка при високому тиску. Складається їх вуглецю на 96-99,8%. В якості домішок (від nmiddot-10-8 % До 0,3%) можуть зустрічатися більше 25 елементів. Сингонія кубічна. Кристали у вигляді октаедрів, ромбододекаедра, набагато рідше - кубів. Дуже часто на гранях є численні сходинки зростання і растворенія- якщо вони невиразні оком, межі здаються викривленими, сферичними. Поширені і пластично деформовані кристали. Крім монокристалів, алмази часто утворюють закономірні і незакономірні сростки. Перші поділяються на двійники і паралельні зростки (переважають двійники трикутної форми).
Незакономірні сростки дуже типові для алмазу, вони утворюють полікристалічні агрегати. Серед полікристалічних агрегатів виділяють борт, баллас і карбонадо.
Борт - це дрібнозернисті неправильної форми агрегати безладно орієнтованих кристалів, помітних неозброєним оком або під мікроскопом. Темне забарвлення через графіту.
Карбонад - скритокрісталліческіе освіти алмазу (5-10 мкм) з присутністю графіту. Форма неправильна або округла. Зазвичай їх маса 0,1-1 кар, але буває і до декількох сот грам (gt; 3000 кар).Балласи (дробеобразний борт, алмази Кунца) - під такою назвою відомі полікристалічні освіти округлої форми з радіально-променистою будовою. Діаметр таких зерен від декількох мм до 20 мм, рідше більше.
Існує ще один різновид алмазів ударного походження. Виявлена в метеоритних кратерах. Полікристалічні агрегати розміром 1-2 мм і менше. Мають шарувату або волокнисту будову.
Кристали масою понад 400 кар (80 г) дуже рідкісні і все відомі: (3106 Куллінан (Ю. Африка), 972 Ексцельсиор (Ю. Африка), 967 Зірка Сьєрра-Леоне (З. Африка), 793 Великий Могол (індію), 770 Войя (З. Африка), 727 Президент Варгас (Бразилія), 726 Джонкер (Ю. Африка), 651 Ювілейний (Ю. Африка) і т. д.
Твердість алмазу в середньому 10 близько, але вона трохи різниться на різних гранях і при дряпанні в різних напрямках (93 157-98 648 МПа). Цим і користуються при розпилюванні і шліфовці кристалів алмазу алмазом. Є розщеплення по октаедру. Щільність 3,50-3,53 г / см3.
Забарвлення алмазів різна, найчастіше зустрічаються майже безбарвні прозорі кристали. Хоча абсолютно безбарвні алмази досить рідкісні. Зазвичай у них спостерігається будь-якої відтінок (нацветом). Забарвлення алмазів пов`язана з різними дефектно-домішковими центрами, а іноді з включеннями ряду мінералів. Зустрічаються інтенсивно забарвлені алмази жовтого (азот), оранжевого, зеленого, блакитного, синього (через бору), рожевого (дефекти решітки), коричневого, молочно-білого (дрібнодисперсні включення граната), сірого, чорного (графіт) кольору. Серед забарвлених алмазів великою популярністю користуються сапфірами-синій алмаз «Хоуп» (маса 44,5 кар), блакитного кольору «Королева Голландії» (136,5 кар), яблучно-зелений «Зелений Дрезден» (41 кар), жовті алмази «Тіффані »(128,5 кар),« Червоний хрест »(205 кар), Мун (183 кар),« Іранський жовтий »(183 кар), янтарно-жовтий« алмаз Альберта »(102 кар), рожевий алмаз« Непал рожевий » (72 кар), чорні алмази з Баїі (350 кар).
Алмаз має високий показник заломлення (2,42), сильну дисперсію 0,043 (0,062), що обумовлює гру світла ( «полум`я») в діамантах при спеціальній їх огранювання.
Алмаз не змочується водою, але прилипає до жирових сумішей.
Під впливом катодних, рентгенівських і ультрафіолетових променів деякі алмази люминесцируют, що викликано дефектами їх структури. Колір люмінесценції різний - від зеленого і жовтого до блакитного і синього. Купити лобове скло кадділак в Москві стало простіше, за допомогою сайту Також компанія Auto Glass надає послуги з ремонту, відновленню, ремонту і тонування автомобільного скла в найкоротші терміни і найсмачнішим цінами!
Алмази діелектрики. Відрізняються дуже високу теплопровідність (вище, ніж у міді).
Походження. Алмази видобувають з первинних і вторинних родовищ. Серед первинних головними є вертикальні трубообразние тіла (трубка вибуху), найбільше з них простежено на глибину 1 км і йде вниз. Це вулканічні жерла, заповнені брекчией. Брекчия складається з уламків оточуючих і осіли зверху порід, винесених з глибин 45-90 і більше км. Цементом є вулканогенний матеріал ультраосновного складу, який називається кімберлітами або лампроітов. Алмази входять до складу глибинних порід (алмазних перідотітов і еклогітов), але частіше зустрічаються у вигляді окремих кристалів в масі порід. Часто кристали оплавлені, деформовані, резорбироваться, частково розчинені. Кімберлітові трубки розташовуються на древніх платформах (КРАТОН), лампроїтові - в їх обрамленні. Час освіти трубок різний - від протерозойских (1,2 млрд. Років тр. Прем`єр) до кайнозойських (менш 30 млн років - трубки Канади). Освіта трубок пов`язано з проривом вгору по вузьких каналах під великим тиском лужно-ультраосновних розплавів. Деякі трубки не досягають палеоповерхності, а залягають десь на глибині.
Найбільш багаті алмазами трубки відомі в Австралії і Південній Африці. Алмазні трубки є в Сибіру (Якутія), Архангельську, Канаді, США, Китаї та інших місцях.
Застосування. Крім використання в ювелірних цілях алмази широко використовуються в техніці як надтвердого матеріалу для виготовлення бурових коронок, різців, свердел, абразивних матеріалів. 75-80% алмазів є технічними. Потреби техніки в алмазах настільки великі, що налагоджена індустрія виробництва синтетичних алмазів, т. К. Природних алмазів для техніки не вистачає.
Сірчисті з`єднання і їх аналоги
До цього типу належать близько 500 мінеральних видів, головним чином сірчистих сполук металів і полуметаллов, таких як дисульфід двовалентного заліза - пірит FeS2, сульфід заліза і міді - халькопірит CuFeS2, сульфід цинку - сфалерит ZnS і більш складні з`єднання. З позиції загальної хімії їх можна розбити на три класи (див. Табл.): 1) прості сульфіди, як би солі сірководневої кислоти (сфалерит (Zn,Fe)S, кіновар HgS, сульфід 4х валентного молібдену - молібденіт MoS2 і ін.) і багатокомпонентні солі сірководневої кислоти (халькопірит CuFeS2, борніт Зu5FeS4, станнін Cu2FeSns4- 2) солі сульфокислот, т. Е. Безкисневих кислот, в яких роль кисню грає сірка (червона срібна руда (прустит) Ag3(SbS3) - це як би срібна сіль сурьмяной сульфокислоти H3SbS3) - 3) полісерністие з`єднання (персульфіди), вони, можна сказати, є солями полісерністой кислоти H2S2 зі своєрідним комплексним двозарядних аніоном (S2)-2 (Дисульфід двовалентного заліза - пірит Fe(S2) та ін.).
Найближчими аналогами сульфідів є арсеніди і їх змішані сполуки (арсенідосульфіди), наприклад, арсенопірит Fe(As2) І льолінгіт Fe(AsS), Як би службовці аналогами речовини FeS2. Також аналогами сульфідів за хімічним складом є селеніди і теллуріди: Алтай - PbTe (Порівняйте з ґаленітом - РbS), PbSe - Клаусталя. В даному випадку аналогії ми говоримо тільки про подібність хімічних формул, а не про прямий аналогії мінералів.
Сірчисті з`єднання і їх аналоги мають велике промислове значення. Вони є головною рудою на мідь, цинк, свинець, ртуть, вісмут, кобальт, нікель та інші кольорові метали. З них витягають миш`як, сурму, а пірит Fe(S2) Служить сировиною для отримання сірчаної кислоти. Зверніть увагу - чорні метали (Залізо, хром, марганець) з руд, де вони представлені сульфідами не витягаються (надлишок сірки заважає отриманню чистого металу).
кристаллохимические особливості
Головні кристаллохимические особливості сульфідів визначаються поєднанням в їх кристалічних решітках іона сірки і металів (заліза, міді, свинцю, цинку і т.д.). Іонні радіуси сірки (0,174 нм) значно більше іонних радіусів двовалентного заліза (0,082), свинцю2+ (0,132), цінка2 + (0,083) - в цілому коливаються від 1,03 до 0,06 нм. Як результат структури сульфідів далеко не завжди відповідають дуже ретельним упаковці атомів. Великі іони сірки легко поляризуються, що призводить до утворення комплексних аніонів типу (S2)2, (AsS3)3 і т. п. В цілому сульфіди характеризуються великою різноманітністю структур і складними хімічними зв`язками в них - іонно-металевими, іонно-ковалентно-металевими, донорно-акцепторними, але завжди з переважанням саме металевої компоненти.
Спрощено і кілька формально поділяють всі типи структур на наступні умовні типи: координаційні, острівні, ланцюгові (стрічкові), шаруваті з комплексними аніонами. Є й інші типи структур, але вони більш рідкісні.
Координаційна структура (наприклад, галеніт - PbS) Подібна до структури Галіт NaCl, де позиції натрію зайняті свинцем, а хлору - сірої. Координаційні числа свинцю і сірки однаковий - 6. свинець і сірка взаємно оточують (координують) один одного без утворення будь-яких угруповань. За цим же принципом побудовані структури сфалериту, пирротина, нікеліна, халькопирита.
Острівна структура характерна для персульфідов і їх аналогів - кобальтина, марказита, арсенопіріта, піриту. Структура піриту є, як і у галеніту, аналогом структури Галіт, але в піриті атоми сірки не поодинокі, а здвоєні. Вони об`єднані ковалентними зв`язками в комплекс (S2)2, це як би острівна відособлена угруповання в структурі мінералу. Подібні острівні угруповання виділяють в структурах арсенопіріта і кобальтина - це комплекс (AsS)3, в скутерудит (As4)4. У цих комплексах, атоми об`єднуючись, прагнуть створити навколо себе восьміелектронную оболонку. Але електронів не вистачає і число не хапають електронів і є заряд комплексу, він компенсується за рахунок зв`язків з атомами металів в мінералі.
Стрічкові структури типові для антимонита Sb2S3 і вісмутином Bi2S3. У антимоніт кожна стрічка нескінченна і має склад (Sb2S3)0, в мінералі вони орієнтовані паралельно один одному і з`єднані залишковими (вандерваальсовимі) зв`язками.
Прикладом шаруватих структур є структура молібденіту. Вона як би складається з тришарових пакетів, в кожному з них середній шар молібденовий, верхній і нижній - з атомів сірки.
Структура з комплексними аніонами характерна для сульфосолей. Комплексними аніонами є кислотні радикали, що займають в структурі кілька відокремлені позиції. Такими комплексними аніонами можуть бути (SbS3), (AsS3), (AsS4), (SbS4).
