Минеральная гидратация

В неорганической химии гидратация минералов — это реакция, при которой вода добавляется к кристаллической структуре минерала , обычно образуя новый минерал, обычно называемый гидратом .

В геологическом плане процесс гидратации минералов известен как ретроградное изменение и представляет собой процесс, происходящий при ретроградном метаморфизме . Обычно он сопровождает метасоматоз и часто является признаком изменения вмещающих пород вокруг рудных тел . Гидратация минералов обычно происходит одновременно с гидротермальной циркуляцией , которая может быть вызвана тектонической или магматической деятельностью.

Процессы

Существует два основных способа гидратации минералов. Один из них — превращение оксида в двойной гидроксид , как при гидратации оксида кальция —CaO— в гидроксид кальция —Ca(OH) ₂ , другой — при включении молекул воды непосредственно в кристаллическую структуру нового минерала. ^[1] Последний процесс проявляется в гидратации полевых шпатов в глинистые минералы , граната в хлорит , кианита в мусковит . ^{[ нужна ссылка ]}

Гидратация минералов также представляет собой процесс в реголите , который приводит к превращению силикатных минералов в глинистые минералы. ^{[ нужна ссылка ]}

Некоторые минеральные структуры, например, монтмориллонит , способны включать переменное количество воды без существенного изменения минеральной структуры. ^{[ нужна ссылка ]}

Гидратация — это механизм, с помощью которого гидравлические вяжущие вещества, такие как портландцемент, приобретают прочность. Гидравлическое связующее представляет собой материал, который может схватываться и затвердевать при погружении в воду, образуя нерастворимые продукты в реакции гидратации. Термин «гидравличность» или «гидравлическая активность» указывает на химическое родство реакции гидратации. ^[2]

Примеры гидратированных минералов

Примеры гидратированных минералов включают:

силикаты ( SiO ⁴⁻
₄ , SiO
₂)
- филлосиликаты , глинистые минералы, «обычно встречающиеся на Земле как продукты выветривания горных пород или в гидротермальных системах». ^[1]
  - хлорит ^{[ нужна ссылка ]}
  - москвич ^{[ нужна ссылка ]}
несиликатные
- оксиды ( O ²⁻
  , Ал
  ₂2О
  ₃ , Фе
  ₂2О
  ₃ и др.) и оксигидроксиды
  - брусит , Мг(ОН) ₂^[1]
  - гетит , FeO(OH) ^[1]
- карбонаты ( CO ²⁻
  ₃ и т. д.)
  - гидромагнезит , Mg ₅ (CO ₃ ) ₄ (OH) ₂ ·4H ₂ O ^[1]
  - икайте , CaCO ₃ ·6H ₂ O , нестабильная гексагидратная форма карбоната кальция.
- гидроксилированные минералы
  - сапонит ^[1]
  - тальк ^[1]
- гидроксисульфиды (смеси сульфидов-гидроксидов)
  - тохилинит , гидроксисульфид или гидратированный сульфид ^[1] минерал железа(II) и магния химической формулы:
    (Фе ²⁺) _5,4 (Mg,Fe ²⁺) ₅ S ₆ (ОН) ₁₀ , ^[3] также написано 6 Fe _0,9 S · 5 (Mg,Fe ²⁺)(ОН) ₂ , ^[4]^[3] в IMA нотации
  - валерит , редкий сульфид-гидроксидный минерал железа(II) и меди химической формулы:
    (Фе ²⁺,Cu) ₄ (Mg,Al) ₃ S ₄ (OH,O) ₆ , ^[5] или 4 (Fe,Cu)S · 3 (Mg,Al)(OH) ₂^[6]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Ривкин А.С.; Хауэлл, ES ; Вилас, Ф.; Лебофски, Луизиана (2002). «Гидратные минералы на астероидах: астрономические данные» (PDF) . Астероиды III . дои : 10.2307/j.ctv1v7zdn4.23 . ISBN 9780816522811 . Проверено 10 марта 2018 г. Гидратированные минералы в рамках данного обзора включают как силикаты, так и несиликаты. Филлосиликаты (или «глинистые минералы») обычно встречаются на Земле как продукты выветривания горных пород или в гидротермальных системах. К несиликатным гидратированным минералам относятся такие виды, как оксиды брусит и гетит, карбонатный гидромагнезит и сульфидный тохилинит, каждый из которых известен в метеоритной коллекции (Рубин, 1996). Хотя полное обсуждение петрогенезиса и классификации гидратированных минералов выходит за рамки данной статьи, мы отмечаем, что образование гидратированных минералов, особенно глинистых минералов, происходит быстро и легко в средах, где безводная порода и вода находятся вместе.
^ Снеллингс, Р.; Мертенс Г.; Элсен Дж. (2012). «Дополнительные вяжущие материалы». Обзоры по минералогии и геохимии . 74 (1): 211–278. Бибкод : 2012RvMG...74..211S . дои : 10.2138/rmg.2012.74.6 .
^ Jump up to: ^а ^б mindat.org (6 February 2023). "Tochilinite" . mindat.org . Retrieved 16 February 2023 .
^ Справочник минералогии (2005). «Точилинит» (PDF) . http://handbookofmineralogy.org . Проверено 16 февраля 2023 г.
^ Валлериит - Mindat.org.
^ Справочник по минералогии

[Rivkin2002-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Ривкин А.С.; Хауэлл, ES ; Вилас, Ф.; Лебофски, Луизиана (2002). «Гидратные минералы на астероидах: астрономические данные» (PDF) . Астероиды III . дои : 10.2307/j.ctv1v7zdn4.23 . ISBN 9780816522811 . Проверено 10 марта 2018 г. Гидратированные минералы в рамках данного обзора включают как силикаты, так и несиликаты. Филлосиликаты (или «глинистые минералы») обычно встречаются на Земле как продукты выветривания горных пород или в гидротермальных системах. К несиликатным гидратированным минералам относятся такие виды, как оксиды брусит и гетит, карбонатный гидромагнезит и сульфидный тохилинит, каждый из которых известен в метеоритной коллекции (Рубин, 1996). Хотя полное обсуждение петрогенезиса и классификации гидратированных минералов выходит за рамки данной статьи, мы отмечаем, что образование гидратированных минералов, особенно глинистых минералов, происходит быстро и легко в средах, где безводная порода и вода находятся вместе.

[2] Снеллингс, Р.; Мертенс Г.; Элсен Дж. (2012). «Дополнительные вяжущие материалы». Обзоры по минералогии и геохимии . 74 (1): 211–278. Бибкод : 2012RvMG...74..211S . дои : 10.2138/rmg.2012.74.6 .

[mindat1-3] Jump up to: ^а ^б mindat.org (6 February 2023). "Tochilinite" . mindat.org . Retrieved 16 February 2023 .

[HBM1-4] Справочник минералогии (2005). «Точилинит» (PDF) . http://handbookofmineralogy.org . Проверено 16 февраля 2023 г.

[mindat2-5] Валлериит - Mindat.org.

[HBM2-6] Справочник по минералогии

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]