Карналлит
| Карналлит | |
|---|---|
 Кристаллы карналлита | |
| Общий | |
| Категория | Галоидный минерал |
| Формула (повторяющаяся единица) | KCl.MgCl 2 ·6(H 2 O) |
| Имеет символ IMA. | Цна [1] |
| 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 | [2] [3] [4] [5] |
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
[ редактировать ]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 − , оставляя рассол, обогащенный магнием, из которого затем выпадает в осадок смешанный галоидный карналлит. [6]
Состав
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ 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
- ^ Перейти обратно: а б с Карналлит на Миндате
- ^ Перейти обратно: а б с Брэгг Л. и Г.Ф. Кларингбулл. (1965) Кристаллическая структура минералов. Дж. Белл и сыновья, Ltd., Лондон.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Кляйн, Корнелис, Б. Датроу (2007) Руководство по минералогии, 23-е изд. Джон Уайли и сыновья
- ^ Перейти обратно: 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.
- ^ Перейти обратно: а б с д Моттана, Аннибале, Р. Креспи и Дж. Либорио. (1978) Камни и минералы. Саймон и Шустер. Нью-Йорк.
- ^ Перейти обратно: 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.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Фосфаты, поташ и сера – Особый вопрос. (1979) Экономическая геология 74, 191–493.
- ^ Перейти обратно: 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 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
