Карналлит

Карналлит
Карналлит
	Кристаллы карналлита
Общий
Категория	Галоидный минерал
Формула ; (повторяющаяся единица)	KCl.MgCl 2 ·6(H 2 O)
Имеет символ IMA.	Цна
Классификация Штрунца	3.BA.10
Кристаллическая система	орторомбический
Кристаллический класс	Дипирамидальный (ммм) ; Символ HM : (2/м 2/м 2/м)
Космическая группа	Пнна
Идентификация
Формула массы	277.85 g/mol
Цвет	Синий, бесцветный, желтый, белый, красный
Кристальная привычка	Фиброзный
Твиннинг	Под давлением можно получить полисинтетические двойные ламели.
Расщепление	Никто
Перелом	раковистый
шкала Мооса твердость	2.5
Блеск	жирный
Полоса	Белый
прозрачность	От прозрачного до полупрозрачного
Удельный вес	1.6
Плотность	1,598 г/см 3
Оптические свойства	Двухосный (+)
Показатель преломления	п α = 1,467 ; п β = 1,476 ; п γ = 1,494
Двойное лучепреломление	0.0270
угол 2В	70
Ссылки

Карналлит (также карналит ) — эвапоритовый минерал, гидратированный калия -магния хлорид с формулой KCl.MgCl ₂ ·6(H ₂ O). Он имеет различную окраску от желтого до белого, красноватого, а иногда и бесцветного или синего цвета. Обычно он массивный или волокнистый, с редкими псевдогексагональными орторомбическими кристаллами. Минерал расплывается (впитывает влагу из окружающего воздуха), поэтому образцы необходимо хранить в герметичной таре.

Карналлит встречается с последовательностью эвапоритовых минералов калия и магния: сильвита , каинита , пикромерита , полигалита и кизерита . Карналлит – это необычный минерал с двойным хлоридом, который образуется только в определенных условиях окружающей среды в испаряющемся море или осадочном бассейне . Он добывается как для калия, так и для магния и встречается на месторождениях эвапоритов в Карловых Варах, штат Нью-Мексико ; бассейн Парадокс в Колорадо и Юте ; Стассфурт , Германия ; Пермский бассейн , Россия ; и бассейн Уиллистон в Саскачеване, Канада . Эти отложения датируются девонским и пермским периодами . Напротив, и Израиль , и Иордания производят поташ из Мертвого моря , используя испарительные котлы для дальнейшего концентрирования рассола до тех пор, пока не выпадет в осадок карналлит, выкапывая карналлит из котлов и обрабатывая его для удаления хлорида магния из хлорида калия . ^{[ 5 ]}

Карналлит был впервые описан в 1856 году в месторождении Стассфурт, Саксония-Анхальт , Германия . Он был назван в честь прусского горного инженера Рудольфа фон Карналя (1804–1874). ^{[ 5 ]}

Фон

Галогениды представляют собой бинарные соединения . Они состоят из галогена и иона металла. Кристаллохимия галогенидов характеризуется электроотрицательностью ионов галогенов. ^{[ 6 ]} Это означает, что доминирующими крупными ионами являются Cl ⁻, Бр ⁻, Ф ⁻или я ⁻. Они легко поляризуются. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Ионы сочетаются с такими же крупными, но маловалентными и слабополяризованными катионами. Катионы в основном относятся к группе щелочных металлов . Сильвит представляет собой бинарное соединение формулы KCl. Сильвит выпадает первым из смешанных растворов K ⁺, мг ²⁺ и Cl ⁻, в результате чего остается рассол, обогащенный магнием, из которого затем выпадает в осадок смешанный галогенидный карналлит. ^{[ 6 ]}

Состав

Химическая формула карналлита: K Mg Cl ₃ ·6( H ₂ O ). Образцы кристаллов синтетического карналлита можно получить из 1,5 мольного процента KCl и 98,5 мольного процента MgCl ₂ ·6H ₂ O путем медленной кристаллизации при 25 °C. ^{[ 8 ]} Его плотность 1,602 г/см. ³. ^{[ 8 ]} Карналлит также можно получить путем измельчения комбинации гидратированного хлорида магния и хлорида калия. ^{[ 9 ]}

Структура

В структуре карналлита наблюдается разделение углов и граней. Существует сеть октаэдров KCl ₆ , две трети из которых имеют общие грани. ^{[ 8 ]} Октаэдры Mg(H ₂ O) ₆ занимают открытые пространства внутри октаэдров KCl. Межатомное расстояние между Mg и H ₂ O колеблется от 0,204 до 0,209 нм, ^{[ 8 ]} в среднем составляет 0,2045 нм. ^{[ 8 ]} Межатомное расстояние между K и Cl колеблется от 0,317 до 0,331 нм. ^{[ 8 ]} в среднем 0,324 нм. ^{[ 8 ]} Полученная структура имеет расчетную плотность 1,587 г/см. ³, что хорошо согласуется с измеренным значением 1,602 г/см. ³. ^{[ 8 ]}

Согласно третьему правилу Полинга , совместное использование лиц увеличивает вероятность нестабильности. ^{[ 7 ]} В карналлите молекулы воды содержат ионы магния. Это предотвращает прямое взаимодействие магния и хлорида; вместо этого молекулы воды действуют как передатчики заряда. ^{[ 8 ]} Каждый из пяти хлорид-анионов координирован с двумя катионами калия, а также с четырьмя молекулами воды. ^{[ 8 ]} Это означает, что каждый хлорид-анион получает 1/6 заряда +1 от каждого из двух ионов калия. Хлорид также получает 1/6 заряда +1 от каждой из четырех молекул воды. Таким образом, общее количество зарядов составляет шесть 1/6 положительных зарядов, которые уравновешивают отрицательный заряд хлорида. Эти два аспекта делают редкое разделение лиц, описанное вторым и третьим правилами Полинга, приемлемым в структуре карналлита. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Физические свойства

карналлита Показатель преломления колеблется от 1,467 до 1,494. ^{[ 7 ]}^{[ 10 ]} Карналлит может быть красного цвета из-за включений гематита (Fe ₂ O ₃ ). ^{[ 10 ]} Фрагментированные осколки оксида железа придают тонким пластинкам гематита красные оттенки. ^{[ 10 ]} Карналлит также расплывается при высокой влажности. Это означает, что он также чрезвычайно растворим в воде. ^{[ 10 ]} Отдельные кристаллы псевдошестиугольной и таблитчатой формы встречаются крайне редко. ^{[ 11 ]} Полевыми показателями карналлита являются условия формирования, отсутствие спайности и трещиноватости. Другими показателями могут быть плотность, вкус, связь с местными минералами и способность к люминесценции . Карналлит имеет горьковатый вкус. ^{[ 11 ]} Карналлит может быть не только флуоресцентным фосфоресцирующим , но и . ^{[ 11 ]} Калий, содержащийся в карналлите, легко плавится в пламени, создавая фиолетовый цвет. ^{[ 11 ]}

Геологическое проявление

Минеральные ассоциации, основанные на некоторых физических свойствах, включают, помимо прочего, галит , ангидрит , доломит , гипс , каинит, кизерит, полигалит и сильвит. ^{[ 7 ]}^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

Карналлитовые минералы представляют собой минеральные отложения, известные как эвапориты . Эвапориты концентрируются за счет испарения морской воды. Приток воды должен быть ниже уровня испарения или использования. Это создает длительный период испарения. В экспериментах с контролируемой средой галогениды образуются, когда остается 10–20% исходной пробы воды. ^{[ 14 ]} Ближе к 10 процентам сильвина, за которым следует форма карналлита. ^{[ 14 ]}

Карналлит чаще всего встречается в соленых морских отложениях. ^{[ 11 ]} хотя пласты существуют в бессточной котловине Кайдам в китайской провинции Цинхай недалеко от Дабусун Нора . ^{[ 15 ]}

Использование

Карналлит в основном используется в удобрениях. Это важный источник поташа . ^{[ 13 ]} Только сильвит превосходит карналлит по значимости в производстве поташа. ^{[ 13 ]} Оба они необычны, потому что они образуются одними из последних эвапоритов. ^{[ 13 ]} Растворимые соли калия являются основным источником удобрений. Это связано с тем, что калий трудно отделить от нерастворимого калиевого полевого шпата . ^{[ 13 ]} Карналлит является второстепенным источником магния во всем мире; однако это основной источник в России. ^{[ 13 ]}

См. также

Ссылки

^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .
^ Минераленатлас
^ Веб-минеральные данные
^ Справочник по минералогии
^ Jump up to: ^а ^б ^с Карналлит на Миндате
^ Jump up to: ^а ^б ^с Брэгг Л. и Г.Ф. Кларингбулл. (1965) Кристаллическая структура минералов. Дж. Белл и сыновья, Ltd., Лондон.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Кляйн, Корнелис, Б. Датроу (2007) Руководство по минералогии, 23-е изд. Джон Уайли и сыновья
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Шлемпер, Э.О., П.К. Гупта и Тибор Золтай. (1985) Уточнение структуры карналлита Mg(H2O)6KCL3. Американский минералог 70,1309–1313.
^ Шовал, С., С. Ярив. (1998) Образование двойных солей типа карналлита путем измельчения смесей галогенидов магния и щелочных металлов с одинаковыми анионами. Журнал термического анализа 51, 251–263.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Моттана, Аннибале, Р. Креспи и Дж. Либорио. (1978) Камни и минералы. Саймон и Шустер. Нью-Йорк.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Блатт, Х. (1992) Осадочная петрология, 2-е изд. WH Freeman and Co., Сан-Франциско.
^ Энтони, JW, Р.А. Бидо, Р.А., Блад, К.В. и MC Николс. (1997) Справочник по минералогии. Том. 3 Галогениды, гидроксиды, оксиды. Публикации минеральных данных, Тусон, Аризона.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Фосфаты, поташ и сера – Особый вопрос. (1979) Экономическая геология 74, 191–493.
^ Jump up to: ^а ^б Сметанников А.Ф., (2010) Генерация водорода при радиолизе кристаллизационной воды в карналлите и возможные последствия этого процесса Geochemistry International 49, 971–980
^ Гаррет, Дональд Эверетт (1996), Калий: месторождения, переработка, свойства и использование , Лондон: Chapman & Hall, стр. 177, ISBN 9789400915459 .

[1] Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .

[2] Минераленатлас

[Webmin-3] Веб-минеральные данные

[Handbook-4] Справочник по минералогии

[mindat-5] Jump up to: ^а ^б ^с Карналлит на Миндате

[Bragg-6] Jump up to: ^а ^б ^с Брэгг Л. и Г.Ф. Кларингбулл. (1965) Кристаллическая структура минералов. Дж. Белл и сыновья, Ltd., Лондон.

[Klein-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Кляйн, Корнелис, Б. Датроу (2007) Руководство по минералогии, 23-е изд. Джон Уайли и сыновья

[schlemper-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Шлемпер, Э.О., П.К. Гупта и Тибор Золтай. (1985) Уточнение структуры карналлита Mg(H2O)6KCL3. Американский минералог 70,1309–1313.

[shoval-9] Шовал, С., С. Ярив. (1998) Образование двойных солей типа карналлита путем измельчения смесей галогенидов магния и щелочных металлов с одинаковыми анионами. Журнал термического анализа 51, 251–263.

[mottana-10] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Моттана, Аннибале, Р. Креспи и Дж. Либорио. (1978) Камни и минералы. Саймон и Шустер. Нью-Йорк.

[blatt-11] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Блатт, Х. (1992) Осадочная петрология, 2-е изд. WH Freeman and Co., Сан-Франциско.

[anthony-12] Энтони, JW, Р.А. Бидо, Р.А., Блад, К.В. и MC Николс. (1997) Справочник по минералогии. Том. 3 Галогениды, гидроксиды, оксиды. Публикации минеральных данных, Тусон, Аризона.

[economic-13] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Фосфаты, поташ и сера – Особый вопрос. (1979) Экономическая геология 74, 191–493.

[Smetannikov-14] Jump up to: ^а ^б Сметанников А.Ф., (2010) Генерация водорода при радиолизе кристаллизационной воды в карналлите и возможные последствия этого процесса Geochemistry International 49, 971–980

[15] Гаррет, Дональд Эверетт (1996), Калий: месторождения, переработка, свойства и использование , Лондон: Chapman & Hall, стр. 177, ISBN 9789400915459 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]