أكاسيد وهيدروكسيدات. كربونات. الفوسفات. بيكربونات الصوديوم: الصيغة والتركيب والتطبيق استخدام صودا الخبز في الحياة اليومية

صودا الخبز ، أو صودا الخبز ، مركب معروف على نطاق واسع في الطب والطبخ والاستهلاك المنزلي. إنه ملح حمضي ، يتكون جزيءه من أيونات الصوديوم والهيدروجين ذات الشحنة الموجبة ، أي أنيون البقايا الحمضية لحمض الكربونيك. الاسم الكيميائي للصودا هو بيكربونات الصوديوم أو بيكربونات الصوديوم. صيغة المركب وفقًا لنظام Hill: C H NaO 3 (الصيغة الإجمالية).

الفرق بين الملح الحمضي والمتوسط

يشكل حمض الكربونيك مجموعتين من الأملاح - كربونات (متوسطة) وبيكربونات (حمضية). ظهر الاسم التافه للكربونات - الصودا - في العصور القديمة. من الضروري التمييز بين الأملاح المتوسطة والحمضية بالأسماء والصيغ والخصائص.
Na 2 CO 3 - كربونات الصوديوم ، حامض الكربونيك ثنائي الصوديوم ، رماد الصودا. يعمل كمادة خام للزجاج والورق والصابون ويستخدم كمطهر.

NaHCO 3 - بيكربونات الصوديوم. تشير التركيبة إلى أن المادة عبارة عن ملح أحادي الصوديوم لحمض الكربونيك. يتميز هذا المركب بوجود اثنين من الأيونات الموجبة المختلفة - Na + و H +. المواد البيضاء البلورية ظاهريًا متشابهة ، يصعب تمييزها عن بعضها البعض.

لا تعتبر مادة NaHCO 3 صودا الخبز لأنها تؤخذ داخليًا لإرواء العطش. على الرغم من استخدام هذه المادة ، يمكنك تحضير مشروب فوار. يؤخذ محلول من هذه البيكربونات عن طريق الفم مع زيادة حموضة عصير المعدة. في هذه الحالة ، يتم معادلة الفائض من بروتونات H + ، والتي تهيج جدران المعدة ، وتسبب الألم والحرق.

الخصائص الفيزيائية لصودا الخبز

البيكربونات عبارة عن بلورة أحادية الميل بيضاء. يحتوي هذا المركب على ذرات الصوديوم (Na) والهيدروجين (H) والكربون (C) والأكسجين. كثافة المادة 2.16 جم / سم 3. درجة حرارة الانصهار - 50-60 درجة مئوية. بيكربونات الصوديوم - مسحوق أبيض حليبي - مركب صلب متبلور ناعم ، قابل للذوبان في الماء. لا تحترق صودا الخبز ، وعند تسخينها فوق 70 درجة مئوية تتحلل إلى كربونات الصوديوم وثاني أكسيد الكربون والماء. غالبًا ما يتم استخدام بيكربونات الحبيبات في ظروف الإنتاج.

سلامة صودا الخبز للبشر

المركب عديم الرائحة وطعمه مالح ومر. ومع ذلك ، لا ينصح بشم وتذوق المادة. يمكن أن يسبب استنشاق بيكربونات الصوديوم العطس والسعال. يعتمد أحد التطبيقات على قدرة صودا الخبز على تحييد الروائح. يمكن استخدام البودرة لعلاج الأحذية الرياضية لإزالة الروائح الكريهة.

صودا الخبز (بيكربونات الصوديوم) غير ضارة عند ملامستها للجلد ، ولكن في شكلها الصلب يمكن أن تهيج العين والمريء. في التركيزات المنخفضة ، يكون المحلول غير سام ، ويمكن تناوله عن طريق الفم.

بيكربونات الصوديوم: صيغة مركبة

نادراً ما توجد الصيغة الإجمالية C H NaO 3 في معادلات التفاعلات الكيميائية. الحقيقة هي أنه لا يعكس العلاقة بين الجسيمات التي تشكل بيكربونات الصوديوم. الصيغة المستخدمة عادة لوصف الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة هي NaHCO 3. يعكس الترتيب المتبادل للذرات نموذج القضيب الكروي للجزيء:

إذا اكتشفت من النظام الدوري قيم الكتل الذرية للصوديوم والأكسجين والكربون والهيدروجين. ثم يمكنك حساب الكتلة الموليةمواد بيكربونات الصوديوم (الصيغة NaHCO 3):
ع (نا) - 23 ؛
ع (س) - 16 ؛
ع (ج) 12 ؛
ع (ح) -1 ؛
M (C H NaO 3) = 84 جم / مول.

هيكل المادة

بيكربونات الصوديوم مركب أيوني. تشتمل بنية الشبكة البلورية على كاتيون الصوديوم Na + ، الذي يحل محل ذرة هيدروجين واحدة في حمض الكربونيك. تكوين وشحنة الأنيون هو НСО 3 -. عند الذوبان ، يحدث التفكك الجزئي في الأيونات التي تشكل بيكربونات الصوديوم. تبدو الصيغة التي تعكس السمات الهيكلية كما يلي:

ذوبان صودا الخبز في الماء

يتم إذابة 7.8 جرام من بيكربونات الصوديوم في 100 جرام من الماء. تخضع المادة للتحلل المائي:
NaHCO 3 = Na + + HCO 3 - ؛
H 2 O ↔ H + + OH - ؛
عند تلخيص المعادلات ، اتضح أن أيونات الهيدروكسيد تتراكم في المحلول (تفاعل قلوي ضعيف). السائل يتحول إلى اللون الوردي الفينول فثالين. يتغير لون المؤشرات العالمية على شكل خطوط ورقية في محلول الصودا من الأصفر البرتقالي إلى الرمادي أو الأزرق.

تبادل التفاعل مع أملاح أخرى

يدخل محلول مائي من بيكربونات الصوديوم في تفاعلات التبادل الأيوني مع أملاح أخرى ، بشرط أن تكون إحدى المواد التي تم الحصول عليها حديثًا غير قابلة للذوبان ؛ أو يتم تكوين غاز ، والذي يتم إزالته من مجال التفاعل. عند التفاعل مع كلوريد الكالسيوم ، كما هو موضح في الرسم البياني أدناه في النص ، يتم الحصول على كل من راسب أبيض من كربونات الكالسيوم وثاني أكسيد الكربون. تبقى أيونات الصوديوم والكلور في المحلول. معادلة التفاعل الجزيئي:

تفاعل صودا الخبز مع الأحماض

يتفاعل بيكربونات الصوديوم مع الأحماض. يترافق تفاعل التبادل الأيوني مع تكوين الملح وحمض الكربونيك الضعيف. في وقت الاستلام ، يتحلل إلى ماء وثاني أكسيد الكربون (يتطاير).

تنتج جدران معدة الإنسان حمض الهيدروكلوريك الموجود على شكل أيونات.
H + و Cl -. إذا تم تناول بيكربونات الصوديوم عن طريق الفم ، تحدث تفاعلات في محلول عصير المعدة بمشاركة الأيونات:
NaHCO 3 = Na + + HCO 3 - ؛
HCl = H + + Cl - ؛
H 2 O ↔ H + + OH - ؛
HCO 3 - + H + = H 2 O + CO 2.
لا ينصح الأطباء باستمرار باستخدام بيكربونات الصوديوم مع زيادة حموضة المعدة. تعليمات الأدوية قائمة مختلفة آثار جانبيةالاستهلاك اليومي وطويل الأمد من صودا الخبز:

• زيادة ضغط الدم
• التجشؤ والغثيان والقيء.
• القلق ، قلة النوم.
• قلة الشهية؛
• ألم المعدة.

الحصول على صودا الخبز

في المختبر ، يمكن الحصول على بيكربونات الصوديوم من رماد الصودا. تم استخدام نفس الطريقة في وقت سابق في الصناعة الكيميائية. تعتمد الطريقة الصناعية الحديثة على تفاعل الأمونيا مع ثاني أكسيد الكربون وضعف قابلية ذوبان صودا الخبز في ماء بارد... يتم تمرير الأمونيا وثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) من خلال محلول كلوريد الصوديوم. يتم تشكيل كلوريد الأمونيوم ومحلول بيكربونات الصوديوم. عند تبريدها ، تقل قابلية ذوبان صودا الخبز ، ثم يتم فصل المادة بسهولة عن طريق الترشيح.

أين يتم استخدام بيكربونات الصوديوم؟ استخدام صودا الخبز في الطب

يعرف الكثير من الناس أن ذرات الصوديوم المعدني تتفاعل بقوة مع الماء ، حتى أبخرته في الهواء. يبدأ التفاعل بنشاط ويرافقه إطلاق كمية كبيرة من الحرارة (الاحتراق). على عكس الذرات ، تعتبر أيونات الصوديوم جزيئات ثابتة لا تضر بالكائن الحي. على العكس من ذلك ، فإنهم يقومون بدور نشط في تنظيم وظائفه.

كيف يتم استخدام بيكربونات الصوديوم ، وهي مادة غير سامة للإنسان ومفيدة في كثير من النواحي؟ يعتمد التطبيق على الخصائص الفيزيائية والكيميائية لصودا الخبز. أهم المجالات هي الاستهلاك المنزلي ، وتجهيز الأغذية ، والرعاية الصحية ، علم الأعراقالحصول على المشروبات.

من بين الخصائص الرئيسية لبيكربونات الصوديوم هو تحييد الحموضة المتزايدة لعصير المعدة ، والقضاء على المدى القصير متلازمة الألممع فرط حموضة العصارة المعدية وقرحة المعدة و 12 قرحة الاثني عشر. يستخدم التأثير المطهر لمحلول صودا الخبز في علاج التهاب الحلق والسعال والتسمم ودوار البحر. يتم غسل تجاويف الفم والأنف والأغشية المخاطية للعينين.

تستخدم أشكال جرعات مختلفة من بيكربونات الصوديوم على نطاق واسع ، على سبيل المثال ، المساحيق التي تذوب وتستخدم للتسريب. وصف حلول للمرضى عن طريق الفم ، وغسل الحروق بالأحماض. تستخدم بيكربونات الصوديوم أيضًا في صناعة الأقراص والتحاميل الشرجية. تحتوي تعليمات المستحضرات على وصف مفصلالعمل الدوائي ، المؤشرات. قائمة موانع الاستعمال قصيرة جدا - التعصب الفردي للمادة.

استخدام صودا الخبز في المنزل

بيكربونات الصوديوم "سيارة إسعاف" للحموضة المعوية والتسمم. بمساعدة صودا الخبز في المنزل ، يقومون بتبييض الأسنان وتقليل الالتهاب في حب الشباب وفرك الجلد لإزالة الإفرازات الدهنية الزائدة. تعمل بيكربونات الصوديوم على تليين المياه وتساعد على تنظيف الأوساخ من الأسطح المختلفة.

إذا كنت تغسل ملابس التريكو الصوفية يدويًا ، يمكنك إضافة صودا الخبز إلى الماء. هذه المادة تنعش لون القماش وتزيل رائحة العرق. في كثير من الأحيان ، عند كي منتجات الحرير ، تظهر علامات صفراء من الحديد. في هذه الحالة ، سوف تساعد عصيدة من صودا الخبز والماء. يجب خلط المواد بأسرع ما يمكن وتطبيقها على البقعة. عندما تجف العصيدة ، يجب تنظيفها بالفرشاة وشطف المنتج بالماء البارد.

في التفاعل مع حمض الأسيتيك ، يتم الحصول على أسيتات الصوديوم ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون بقوة ، مما يؤدي إلى رغوة الكتلة بالكامل: NaHCO 3 + CH 3 COOH = Na + + CH 3 COO - + H 2 O + CO 2. تحدث هذه العملية في كل مرة يتم فيها "إخماد" صودا الخبز بالخل في صناعة المشروبات الغازية ومنتجات الحلويات.

سيكون طعم المخبوزات أكثر نعومة إذا كنت تستخدم عصير الليمون بدلاً من الخل الاصطناعي الذي يتم شراؤه من المتجر. في الحالات القصوى ، يمكنك استبدالها بمزيج من 1/2 ملعقة صغيرة. مسحوق حامض الستريك و 1 ملعقة كبيرة. ل. ماء. تُضاف صودا الخبز بالحمض إلى العجين كأحد المكونات الأخيرة بحيث يمكن وضع المخبوزات في الفرن على الفور. بالإضافة إلى بيكربونات الصوديوم ، يتم استخدام بيكربونات الأمونيوم أحيانًا كمسحوق للخبز.

كربونات الليثيوم منتج تجاري بالطرق المذكورة أعلاه لمعالجة المواد الخام المحتوية على الليثيوم. الاستثناء هو طريقة الجير. يتم استخدام كربونات الليثيوم بشكل مباشر ، بالإضافة إلى أنها تعمل كمصدر لإنتاج مركبات الليثيوم المختلفة ، وأهمها الهيدروكسيد والكلوريد.

الحصول على هيدروكسيد الليثيوم. الطريقة الصناعية الوحيدة لإنتاج هيدروكسيد الليثيوم هي الكاوية مع الجير في المحلول:

Li 2 CO 3 + Ca (OH) 2 → 2LiOH + CaCO 3 (36)

توضح البيانات التالية حول قابلية الذوبان (20 درجة مئوية) لمكونات التفاعل 34 (الجدول 5) أنه يجب تحويل توازن التفاعل إلى اليمين:

الجدول 5

مجمع	Li 2 CO 3	كاليفورنيا (أوه) 2	LiOH	كربونات الكالسيوم 3
الذوبان ، g / 100g H 2 O	0,13	0,165	12,8	1,3 ∙ 10 -3

في الوقت نفسه ، من البيانات المتعلقة بقابلية الذوبان في النظام Li 2 CO 3 - Ca (OH) 2 - H 2 O عند 75 درجة مئوية ، يتبع ذلك أن الحد الأقصى لتركيز LiOH لا يمكن أن يكون أعلى من 36 جم / لتر ، أي يمكن الحصول على محاليل LiOH المخففة فقط. المنتج الأولي للمعالجة الكاوية هو كربونات الليثيوم الرطبة. يتم خلط كربونات الليثيوم وهيدروكسيد الكالسيوم في مفاعل ؛ يؤخذ الجير بنسبة 105٪ من الناحية النظرية. يتم تسخين كتلة التفاعل حتى الغليان. ثم يتم الدفاع عن اللب ويتم صب المحلول المصفى. يحتوي على 28.5-35.9 جم / لتر LiOH. تخضع الحمأة (كربونات الكالسيوم) لغسيل معاكسة ثلاثي المراحل لاستعادة الليثيوم بشكل إضافي. يتم تبخير المحلول الأساسي إلى 166.6 جم / لتر LiOH. ثم تنخفض درجة الحرارة إلى 40 درجة مئوية. يتم عزل هيدروكسيد الليثيوم على شكل أحادي الهيدرات LiOH ∙ H 2 O ، يتم فصل بلوراته عن السائل الأم عن طريق الطرد المركزي. للحصول على مركب نقي ، تتم إعادة بلورة المنتج الأساسي. ناتج الليثيوم في المنتج النهائي 85-90٪. العيب الرئيسي لهذه الطريقة هو المتطلبات العالية لنقاء المنتجات الأولية. يجب أن تحتوي كربونات الليثيوم على الحد الأدنى من الشوائب ، وخاصة الكلوريدات. يجب أن يكون الجير خاليًا من الألومنيوم لتجنب تكوين ألومينات الليثيوم ضعيفة الذوبان.

الحصول على كلوريد الليثيوم.تعتمد الطريقة الصناعية لإنتاج كلوريد الليثيوم على إذابة كربونات الليثيوم أو هيدروكسيد في حامض الهيدروكلوريكوعادة ما تستخدم الكربونات:

Li 2 CO 3 + HCl → 2LiCl + H 2 O + CO 2 (37)

LiOH + HCl → LiCl + H 2 O (38)

تحتوي الكربونات التقنية وهيدروكسيد الليثيوم على كمية كبيرة من الشوائب التي يجب إزالتها أولاً. عادة ما يتم تنقية كربونات الليثيوم عن طريق تحويلها إلى بيكربونات عالية الذوبان ، يليها إزالة الكربون وإطلاق Li 2 CO 3. بعد تنقية كربونات الليثيوم المحتوية على 0.87 جم / لتر SO4 2- و 0.5٪ من الفلزات القلوية ، يتم الحصول على منتج يحتوي على آثار من الكبريت و 0.03-0.07٪ من الفلزات القلوية. لتنقية الهيدروكسيد ، يتم استخدام إعادة بلورة أو ترسيب Li 2 CO 3 عن طريق كربنة المحلول. يظهر الشكل التخطيطي لإنتاج كلوريد الليثيوم من الكربونات. 16.

أرز. 16. رسم تخطيطي لإنتاج كلوريد الليثيوم

ترتبط عملية الحصول على كلوريد الليثيوم بصعبتين - تبخر المحاليل وتجفيف الملح. كلوريد الليثيوم ومحاليله شديدة التآكل ، والملح اللامائي شديد الرطوبة. عند تسخينه ، يدمر كلوريد الليثيوم جميع المعادن تقريبًا ، باستثناء البلاتين والتنتالوم ، لذلك ، يتم استخدام المعدات المصنوعة من السبائك الخاصة لتبخير محاليل LiCl ، ويتم استخدام معدات السيراميك في التجفيف.

للحصول على كلوريد الليثيوم ، يتم استخدام الكربونات الرطبة ، والتي يتم معالجتها بـ 30٪ حمض الهيدروكلوريك. يحتوي المحلول الناتج على ~ 360 جم ​​/ لتر LiCl (كثافة 1.18-1.19 جم / سم 3). يتم إعطاء فائض طفيف من الحمض للإذابة ، وبعد التحريك ، تترسب أيونات الكبريتات مع كلوريد الباريوم. ثم يتم تحييد المحلول بكربونات الليثيوم ويتم إضافة LiOH للحصول على محلول 0.01 N في LiOH. يتم غلي المحلول لعزل Ca و Ba و Mg و Fe والشوائب الأخرى على شكل هيدروكسيدات أو كربونات أو كربونات قاعدية.

بعد الترشيح ، يتم الحصول على محلول LiCl بنسبة 40٪ ، يستخدم جزء منه مباشرة ، ويتم معالجة معظمه إلى ملح لا مائي ، ويتم الحصول على كلوريد الليثيوم اللامائي في برج تبخر متصل بالسلسلة وأسطوانة تجفيف. يرد أدناه محتوى الشوائب في كلوريد الليثيوم (الجدول 6):

الجدول 6

كلوريد الصوديوم + بوكل	0,5
كاكل 2	0,15
BaCl 2	0,01
SO 4 2-	0,01
Fe 2 O 3	0,006
H 2 O	1,0
بقايا غير قابلة للذوبان	0,015

الكالسيوم .. ماذا تعرف عنه؟ "هذا معدن" - فقط وسيجيب الكثير. ما هي مركبات الكالسيوم الموجودة؟ مع هذا السؤال ، سيبدأ الجميع في حك رؤوسهم. نعم ، ليس هناك الكثير من المعرفة عن هذا الأخير وعن الكالسيوم نفسه أيضًا. حسنًا ، سنتحدث عنها لاحقًا ، لكن دعونا اليوم نلقي نظرة على ثلاثة على الأقل من مركباتها - كربونات الكالسيوم وهيدروكسيد وبيكربونات.

1. كربونات الكالسيوم

وهو ملح يتكون من الكالسيوم وبقايا حمض الكربونيك. صيغة هذه الكربونات هي CaCO 3.

الخصائص

يبدو وكأنه مسحوق أبيض ، غير قابل للذوبان في الماء والكحول الإيثيلي.

الحصول على كربونات الكالسيوم

يتشكل عندما يتم تحميص أكسيد الكالسيوم. يضاف الماء إلى الأخير ، ثم يتم تمرير ثاني أكسيد الكربون عبر المحلول الناتج. نواتج التفاعل هي الكربونات والماء المرغوبة ، والتي يمكن فصلها بسهولة عن بعضها البعض. إذا تم تسخينه ، فسيحدث التحلل ، وستكون منتجاته عبارة عن ثاني أكسيد الكربون وعندما تذوب هذه الكربونات وأول أكسيد الكربون (II) في الماء ، يمكن الحصول على بيكربونات الكالسيوم. إذا قمت بدمج الكربون وكربونات الكالسيوم ، فإن نواتج هذا التفاعل تكون أيضًا أول أكسيد الكربون.

تطبيق

هذه الكربونات هي الطباشير التي نراها بانتظام في المدارس وغيرها من المدارس الابتدائية والثانوية المؤسسات التعليمية... كما يقومون بتبييض الأسقف ، ودهان جذوع الأشجار في الربيع ، وقلوية التربة في صناعة البستنة.

2. كربونات هيدروجين الكالسيوم

هل لديها الصيغة Ca (HCO 3) 2.

الخصائص

يذوب في الماء ، مثل كل الهيدروكربونات. ومع ذلك ، فهو يجعلها صعبة لبعض الوقت. في الكائنات الحية ، يكون لبيكربونات الكالسيوم وبعض الأملاح الأخرى التي لها نفس البقايا وظيفة منظمات ثبات التفاعلات في الدم.

يستلم

يتم الحصول عليها عن طريق تفاعل ثاني أكسيد الكربون وكربونات الكالسيوم والماء.

تطبيق

يوجد في مياه الشرب ، حيث يمكن أن يختلف تركيزه - من 30 إلى 400 مجم / لتر.

3. هيدروكسيد الكالسيوم

الصيغة - Ca (OH) 2. هذه المادة هي أساس قوي. في مصادر مختلفة ، يمكن تسميته أو "زغب".

يستلم

يتكون عندما يتفاعل أكسيد الكالسيوم والماء.

الخصائص

إنه على شكل مسحوق أبيض ، قليل الذوبان في الماء. مع زيادة درجة حرارة الأخير ، تنخفض القيمة العددية للذوبان. كما أن لديها القدرة على تحييد الأحماض ، مع هذا التفاعل ، تتشكل أملاح الكالسيوم والماء المقابلة. إذا قمت بإضافة ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء إليه ، تحصل على نفس الماء ، وكذلك كربونات الكالسيوم. مع استمرار فقاعات CO 2 ، سيحدث تكوين بيكربونات الكالسيوم.

تطبيق

يقومون بتبييض المباني والأسوار الخشبية وكذلك العوارض الخشبية. بمساعدة هذا الهيدروكسيد ، يتم تحضير ملاط ​​الجير والأسمدة الخاصة وخرسانة السيليكات ، كما يتم التخلص من الخرسانة الكربونية (تليين الأخير). عن طريق هذه المادة ، يتم معالجة كربونات البوتاسيوم والصوديوم بالكاوية ، وتطهير قنوات الأسنان ، ودباغة الجلد ، وعلاج بعض الأمراض النباتية. يعرف هيدروكسيد الكالسيوم أيضًا باسم إمداد غذائي E526.

استنتاج

الآن هل تفهم لماذا قررت أن أصف هذه المواد الثلاث في هذه المقالة؟ بعد كل شيء ، هذه المركبات "تلتقي" فيما بينها أثناء تحلل واستلام كل منها. هناك العديد من المواد الأخرى ذات الصلة ، لكننا سنتحدث عنها مرة أخرى.

صوديومينتمي إلى الفلزات القلوية ويقع في المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الأولى من PSE لهم. DI. مندليف. على مستوى الطاقة الخارجية لذراتها ، على مسافة كبيرة نسبيًا من النواة ، يوجد إلكترون واحد تتخلى عنه ذرات الفلزات القلوية بسهولة ، وتتحول إلى كاتيونات أحادية الشحنة ؛ هذا يفسر النشاط الكيميائي العالي جدا للمعادن القلوية.

الطريقة الشائعة لإنتاج الأملاح القلوية هي التحليل الكهربائي للأملاح المنصهرة من أملاحها (عادةً الكلوريدات).

الصوديوم ، كمعدن قلوي ، يتميز بصلابة منخفضة وكثافة منخفضة ونقاط انصهار منخفضة.

يتفاعل الصوديوم مع الأكسجين ، ويشكل أساسًا بيروكسيد الصوديوم

2 Na + O2 Na2O2

عن طريق تقليل البيروكسيدات والأكسيدات الفائقة التي تحتوي على فائض من معدن قلوي ، يمكن الحصول على أكسيد:

Na2O2 + 2 Na 2 Na2O

تتفاعل أكاسيد الصوديوم مع الماء لتكوين هيدروكسيد: Na2O + H2O → 2 NaOH.

تتحلل البيروكسيدات تمامًا بالماء بتكوين القلويات: Na2O2 + 2 HOH → 2 NaOH + H2O2

مثل جميع المعادن القلوية ، يعتبر الصوديوم عامل اختزال قوي ويتفاعل بقوة مع العديد من غير المعادن (باستثناء النيتروجين واليود والكربون والغازات النبيلة):

يتفاعل مع النيتروجين بشكل سيئ للغاية في التفريغ المتوهج ، مكونًا مادة غير مستقرة للغاية - نيتريد الصوديوم

يتفاعل مع الأحماض المخففة مثل المعدن العادي:

مع الأحماض المؤكسدة المركزة ، يتم إطلاق منتجات الاختزال:

هيدروكسيد الصوديومهيدروكسيد الصوديوم (القلويات الكاوية) هو قاعدة كيميائية قوية. في الصناعة ، يتم الحصول على هيدروكسيد الصوديوم بالطرق الكيميائية والكهروكيميائية.

الطرق الكيميائية للحصول على:

الجير ، والذي يتكون من تفاعل محلول الصودا مع حليب الليمون عند درجة حرارة حوالي 80 درجة مئوية. هذه العملية تسمى الكاوية. يتبع رد الفعل:

Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 → 2NaOH + CaCO 3

تتكون من مرحلتين:

Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 → 2NaFeO 2 + CO 2

2NaFeО 2 + xH 2 О = 2NaOH + Fe 2 O 3 * xH 2 О

كهربيًا ، يتم إنتاج هيدروكسيد الصوديوم عن طريق التحليل الكهربائي لمحاليل الهاليت (معدن يتكون أساسًا من كلوريد الصوديوم) مع الإنتاج المتزامن للهيدروجين والكلور. يمكن تمثيل هذه العملية بصيغة الملخص:

2NaCl + 2H 2 О ± 2- → H 2 + Cl 2 + 2NaOH

يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم:

1) التحييد:

هيدروكسيد الصوديوم + حمض الهيدروكلوريك → NaCl + H 2 O

2) التبادل مع الأملاح في المحلول:

2NaOH + CuSO 4 → Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO4

3) يتفاعل مع اللافلزات

3S + 6 NaOH → 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O

4) يتفاعل مع المعادن

2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 3H 2 + 2Na

يستخدم هيدروكسيد الصوديوم على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، على سبيل المثال ، في طهي السليلوز ، لتصبن الدهون في إنتاج الصابون ؛ كمحفز للتفاعلات الكيميائية في إنتاج وقود الديزل ، إلخ.

كربونات الصوديوميتم إنتاجه إما على شكل Na 2 CO 3 (رماد الصودا) ، أو في شكل هيدرات بلورية Na 2 CO 3 * 10H 2 O (صودا بلورية) ، أو على شكل بيكربونات NaHCO 3 (صودا الخبز).

غالبًا ما يتم إنتاج الصودا باستخدام طريقة كلوريد الأمونيا ، بناءً على التفاعل:

كلوريد الصوديوم + NH 4 HCO 3 ↔ NaHCO 3 + NH4Cl

تستهلك العديد من الصناعات كربونات الصوديوم: الكيماويات ، وصناعة الصابون ، ولب الورق والورق ، والمنسوجات ، والأغذية ، إلخ.

أكاسيد

كوارتز(SiO 2). أكسيد بسيط من أصل صهاري ، مقاوم للعوامل الجوية. تم العثور على الكوارتز في كل من الشكل البلوري والكريبتوكريستاليني (كتل حبيبية مستمرة) ، بالإضافة إلى النتوءات البلورية (البلورة الصخرية). يختلف لون الكتل الحبيبية للكوارتز: عديم اللون ، مدخن ، أصفر. اللمعان زجاجي ، دهني في الكسر. الانقسام غائب أو غير كامل ؛ الكسر مقعر. شفاف. الصلابة 7 ، الكثافة 2.65.

تتميز الأنواع التالية من أهم أنواع الكوارتز البلوري: الكريستال الصخري - عديم اللون ، شفاف ؛ جمشت - أرجواني. rauchtopaz - مدخن أو رمادي أو بني ؛ المريون - أسود السترين - أصفر ذهبي أو ليمون. يتم تضمين الكوارتز في الجرانيت ، والبيغماتيت ، والنيس ، والصخر الزيتي ، والرمال والطين. يذوب فقط في أحماض الهيدروفلوريك والفوسفوريك. لها أربعة أصناف - العقيق الأبيض ، يشب ، صوان ، عقيق.

يستخدم الكوارتز في الهندسة الراديوية (التأثير الكهروضغطي) ، في المجوهرات ، في البصريات ، لإنتاج زجاج متين مقاوم للحرارة ومقاوم للأحماض.

العقيق الأبيض(SiO 2). رسمت في مجموعة متنوعة من الألوان والظلال: الرمادي (العقيق الأبيض) ؛ الأصفر والأحمر والبرتقالي (العقيق) ؛ البني والبني (ساردر) ؛ أخضر (بلازما) ؛ التفاح الأخضر بسبب وجود النيكل (الكريسوبراسي) ؛ أخضر مع بقع حمراء زاهية (heliotrope) ، إلخ. لمعان شمعي ، كسر كسر ، لا انقسام. صلابة 6.5-7. في كثير من الأحيان أشكال زائفة ؛ معروف في أشكال التنقيط.

يشب(SiO 2 ، الاسم القديم "يشب"). صخور سيليسية رسوبية كثيفة. وتتكون بشكل أساسي من العقيق الأبيض والكوارتز مع خليط من أكاسيد الحديد. إنه مطلي بمجموعة متنوعة من الألوان: الأحمر ، الأخضر ، الأصفر ، الأسود ، البرتقالي ، الأخضر المزرق ، إلخ. صلابة 6-7 ، لمعان غير لامع ، كسر غير متساو. تستخدم في الفن والعناصر الزخرفية.

فلينت(SiO 2). تتكون من العقيق الأبيض 96-98٪. هذا هو العقيق الأبيض الملوث بمزيج من الطين والرمل. اللون الرمادي والبني والأصفر. اللمعان غير لامع ، والانقسام غائب ، والكسر مقعر. الصلابة 2.5.

العقيق(SiO 2 ، الجزع). يتكون من العقيق الأبيض. لديها مجموعة متنوعة من الظلال: الأسود والأبيض (الجزع) ، البني والأبيض (الجزع العقيقي) ، الأحمر والأبيض (العقيق العقيق) ، الرمادي والأبيض (العقيق الأبيض). اللمعان شمعي ، والانقسام غير كامل ، والكسر غير متساوٍ. صلابة 6.5-7. تستخدم في الأجهزة الدقيقة.

اكسيد الالمونيوم(آل 2 يا 3). عادة ما تشكل بلورات جيدة الشكل ، هرمية ، عمودية وصفائحية من نظام ثلاثي الزوايا. في بعض الأحيان تشكل كتل حبيبية صلبة. عادة ما يكون اللون رمادي مزرق أو مصفر. ولكن هناك أيضًا بلورات شفافة (تسمى الأزرق الياقوت والأحمر - الياقوت). بريق الزجاج ، لا انقسام. تسمى الكتل ذات الحبيبات الدقيقة من اكسيد الالمونيوم الصنفرة. صلابة 9 ، كثافة 3.95-4.1.

يحدث اكسيد الالمونيوم في بعض الأحيان في الصخور النارية والبيغماتيت ، ولكنه يتشكل عادة نتيجة لعمليات التحول في الحجر الجيري والصخور الطينية. يستخدم على نطاق واسع كمادة كاشطة في صناعة المعادن ، لمعالجة الزجاج البصري ، في قطع الحجر. الياقوت والياقوت الأزرق أحجار كريمة.

المغنتيت(Fe 3 O 4). أكسيد مركب (FeO · Fe 2 O 3). غالبًا ما توجد في بلورات ثماني السطوح جيدًا ، ولكنها تتوزع عادةً في كتل حبيبية مستمرة وفي شكل شوائب في الصخور النارية. اللون أصفر-أسود ، الخط أسود. لمعان شبه معدني ، معتم. الانقسام غائب ، مغناطيسي للغاية. صلابة 5.5-6.5 ، كثافة 4.9-5.2.

يتشكل المغنتيت في ظل ظروف الاختزال ويوجد في مجموعة متنوعة من أنواع الرواسب والصخور. تستخدم كخام الحديد. يحتوي الحديد على 72٪.

الهيماتيت(الحديد 2 يا 3 ، خام الحديد الأحمر). يأتي الاسم من الكلمة اليونانية "هيما" - الدم. توجد في شكل كتل حبيبية متقشرة كثيفة تشبه الصدفة ، وأحيانًا في شكل بلورات مجدولة. يتغير اللون من الأحمر إلى الأحمر الداكن والأسود. الخط أحمر الكرز. بريق شبه معدني ، لا انقسام. صلابة 5.5-6.5 ، كثافة 4.9-5.3. تشكلت في نفس الظروف مثل أكسيد الحديد الأسود. يستخدم كخام للحديد. يحتوي الحديد على حوالي 70٪.

هيدروكسيدات

البوكسيت(آل 2 يا 3 · ن 2 س). يأتي الاسم من قرية Beaux in Provence (فرنسا). وهو يتألف من عدة معادن هيدرارجيليت Al (OH) 3 ، والشتات والبوميت AlO (OH) ، وكذلك أكاسيد الكاولينيت والسيليكا والحديد. لذلك ، يجب اعتبار البوكسيت صخرة من أصل رسوبي. غالبًا ما يكون اللون أحمر وبني وأقل ورديًا وأبيض. لمعان غير لامع ، هيكل غير متبلور ، كسر ترابي. الصلابة 1-3 ، في الأصناف الأكثر كثافة تصل إلى 6. الأصل خارجي. البوكسيت هو خام لإنتاج الألمنيوم.

ليمونيت(2Fe 2 O 3 3H 2 O ، خام الحديد البني). عادة ما يحتوي على شوائب SiO 2 والفوسفور. حصلت على اسمها من الكلمة اليونانية "ليمون" - مرج (مرج ، مستنقع خام). توجد في كتل إسفنجية مستمرة على شكل قطرات وفي كتل ترابية. لون القشور بني غامق إلى أسود تقريبًا ، والأصناف الترابية صفراء مغرة وبنية صفراء ؛ الشيطان بني مائل للصفرة.

الليمونيت عبارة عن مزيج من المعادن الترابية الجيوثايت (HFeO 2) و lepidocrocite (FeOOH) ، كما أنه أقرب إلى الصخور الرسوبية. الصلابة 1 - في التربة الرخوة ، حتى 5 - في الأصناف الكثيفة ، الكثافة 2.7-4.3. الأصل خارجي. يتشكل أثناء تحلل المعادن المحتوية على الحديد ، وكذلك في شكل رواسب كيميائية وكيميائية حيوية في قاع البحيرات والجزء الساحلي من البحار. يستخدم الليمونيت كعنصر خام للحديد وللحصول على المغرة - كأساس للدهانات المائية والزيتية.

أوبال(SiO 2 · nH 2 O). تُرجم "أوبولا" من اللغة السنسكريتية ، وهي حجر كريم. هيدروجيل السيليكا الصلب مع محتوى مائي يصل إلى 3-9٪ ، غير متبلور. عادة ما تشكل كتل كثيفة متلبدة ، وتشكل هياكل عظمية وأصداف لبعض الكائنات الحية (الدياتومات ، المشعة ، إلخ). عديم اللون ، ولكن بسبب الشوائب ، يتم تلوينه باللون الأصفر والبني والأحمر والأخضر والأسود. شبه شفاف ، مكسور. الصلابة 5.5 ، الكثافة 1.9-2.3. بريق الزجاج. يتشكل أثناء تجوية السيليكات والألومينوسيليكات ، ويتراكم أيضًا في قاع البحر نتيجة للنشاط البيولوجي للكائنات البحرية. تتكون طبقات opokas و tripoli و diatomites و radiolarites بشكل أساسي من العقيق. يوجد العقيق الخشبي (خشب متحجر) - شكل كاذب من العقيق على الخشب. يتم استخدامه كحجر زينة وحجر ثمين ، كمادة كاشطة لتلميع المعادن ، والأحجار ، وكذلك لتصنيع المرشحات ، والطوب الحراري ، والسيراميك ، إلخ.

كربونات

وتشمل حوالي 80 معادن من أملاح حمض الكربونيك (H 2 CO 3) ، والتي تشكل حوالي 1.7 ٪ من كتلة قشرة الأرض.

الكالسيت(كربونات الكالسيوم 3 ، سبار الجير). يتبلور في شكل أشكال معينية ومسطرة ، ولكنه يحدث في كثير من الأحيان في شكل مجاميع ترابية حبيبية وأشكال متكلسة. اللون أبيض حليبي ، مصفر ، رمادي ، وأحيانًا وردي وأزرق. بريق زجاجي وشفاف. الصلابة 3 ، الكثافة 2.7. انشقاق مثالي. يغلي بعنف مع حمض الهيدروكلوريك مع تطور ثاني أكسيد الكربون. تسمى بلورات الكالسيت الشفافة عديمة اللون (rhombohedrons) الصاري الأيسلندي. هم مزدوجي الانكسار.

يتكون الكالسيت أساسًا من المحاليل المائية غير العضوية (الطف) والحيوية (الحجر الجيري). ويرجع ذلك إلى عمليات التجوية الكيميائية ونشاط النباتات البحرية واللافقاريات.

الكالسيت الممزوج بمعدن الطين يشكل طبقات من المارل. تحتوي المياه الجوفية على كتل كبيرة من بيكربونات الكالسيوم ، وتتشكل في الكهوف بأشكال متلبدة غريبة من الكالسيت على شكل مقرنصات وصواعد. أثناء تحول الطباشير والحجر الجيري والمارل ، تتشكل طبقات من الرخام ، تتكون أساسًا من الكالسيت.

التطبيق العملي للكالسيت متنوع للغاية: فهو يستخدم كمواد بناء وزينة كتدفق في علم المعادن. يستخدم الصاري الأيسلندي في البصريات.

الدولوميت(CaMg 2). تم إعطاء الاسم تكريما لعالم المعادن الفرنسي Dolomier. توجد عادة في كتل كثيفة شبيهة بالرخام ونادرًا ما توجد في البلورات. باللون الأبيض والأصفر والرمادي. الانقسام مثالي في ثلاثة اتجاهات. صلابة 3.5-4 ، كثافة 2.8-2.9. بريق الزجاج. يتفاعل مع مسحوق حمض الهيدروكلوريك. يتم تكوينه خارجيًا في أحواض المياه كمنتج لتغير الكالسيت تحت تأثير المحاليل المغنيسية.

يتم استخدامه كمبنى وحجر مواجه ، كمادة مقاومة للصهر وكتدفق في علم المعادن للحصول على كربونات المغنيسيوم.

سيديريت(FeCO 3 ، صاري الحديد). يأتي الاسم من الكلمة اليونانية "sideros" - حديد. تشكل مجاميع متواصلة شبيهة بالرخام وعقيدات كروية ، وتحدث أيضًا في شكل تداخل بلوري. اللون الرمادي والبني قليلا البازلاء. بريق الزجاج ، الانقسام المثالي. صلابة 3.5-4.5 ، كثافة 3.7-3.9. يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك عند تسخينه. يتشكل خلال عملية داخلية (قمر صناعي للكبريتيدات) وأثناء العمليات الخارجية (العقيدات والعقيدات الكروية في الصخور الرسوبية). تستخدم كخامات للحديد.

الفوسفات

وتشمل حوالي 350 معادن من أملاح حمض الفوسفوريك (H 3 PO 4) وتشكل حوالي 1٪ من كتلة قشرة الأرض.

الأباتيت(Ca 5 3 (F، Cl)). يأتي الاسم من الكلمة اليونانية "أباتو" - أنا مخادع ، لأنه لفترة طويلة كان مخطئًا بالنسبة لمعادن أخرى. يتبلور في النظام السداسي في بلورات جدولي سداسية ، موشورية وشبيهة بالإبرة. غالبًا ما تشكل كتلًا مستمرة من التركيب الحبيبي البلوري. اللون أبيض ، أخضر ، أزرق ، أصفر ، بني ، وأحيانًا بنفسجي عديم اللون. بريق زجاجي هش. الكسر غير متساوٍ ، والانقسام غير كامل. الصلابة 5 ، الكثافة 3.2. الأصل داخلي ؛ تم العثور على تراكمات كبيرة من خامات الأباتيت في الصخور النارية الأساسية.

يتم استخدامه كسماد وفي صناعة المطابقة وفي صناعة السيراميك.

الفوسفوريتالتكوين مشابه للأباتيت. يحتوي على كمية كبيرة من الشوائب على شكل كوارتز وطين وكالسيت وأكاسيد وهيدروكسيدات حديد وألمنيوم ومواد عضوية. إنه أقرب في التكوين إلى الصخور الرسوبية. يحدث في شكل عقيدات ، جميع أنواع الأشكال الكاذبة على بقايا عضوية مختلفة ، في شكل عقيدات ، لوحات ، طبقات. الهيكل غير متبلور. اللون أسود ، رمادي غامق ، رمادي ، بني ، بني مصفر. لمعان غير لامع. الصلابة 5. عندما يفرك ، تنبعث منه رائحة الكبريت أو الثوم أو عظام محترقة. الأصل خارجي. يستخدم كسماد فسفورى.

العمل المخبري 4

سيليكات

السيليكات هي معادن منتشرة للغاية بطبيعتها وغالبًا ما تحتوي على تركيبة كيميائية معقدة للغاية. تشكل حوالي ثلث المعادن المعروفة وحوالي 75-80٪ من كتلة قشرة الأرض بأكملها. العديد من السيليكات هي أهم المعادن المكونة للصخور ، والعديد منها عبارة عن مواد خام معدنية قيمة (الزمرد ، التوباز ، الأكوامارين ، الأسبستوس ، الكاولين ، إلخ). أثبتت دراسات الأشعة السينية أن الوحدة الهيكلية الرئيسية لجميع السيليكات هي رباعي السطوح السيليكون والأكسجين 4 ، والسيليكون في المركز ، وتقع أيونات الأكسجين في أربعة رؤوس.

اعتمادًا على طبيعة المفصل وموقع رباعي السطوح السيليكون والأكسجين ، يتم تمييز أنواع الهياكل: الجزيرة ، الحلقة ، السلسلة (البيروكسين) ، الشريط (الأمفيبول) ، وسيليكات الإطار (الفلسبار ، الفلسباتيدات). يرتبط تكوين السيليكات بالعمليات الداخلية ، خاصة مع تبلور ذوبان الصهارة المبردة.

سيليكات الجزيرة

يطلق على هذه السيليكات اسم سيليكات الجزيرة لأن أيون السيليكون يقع في المركز ، "على الجزيرة" ، محاطًا بأربعة أيونات أكسجين. يتم استبدال التكافؤات الحرة بالكاتيونات المعدنية Ca ، Mg ، K ، Na ، Al ، إلخ. يمكن أن تحتوي سيليكات الجزيرة أيضًا على جذور أكثر تعقيدًا من خلال الجمع بين عدة رباعي السطوح من خلال الأكسجين.

زيتون((Mg ، Fe) 2 ، الزبرجد). يأتي الاسم من اللون الأخضر الزيتوني للمعادن. يتبلور في النظام المعيني. تعتبر البلورات جيدة التكوين نادرة ، وغالبًا ما توجد في الركام الحبيبي. يمكن أن يختلف اللون من الأصفر الفاتح إلى الأخضر الداكن والأسود ، لكن البلورات الشفافة تمامًا عديمة اللون ليست شائعة. بريق زجاجي ، انقسام غير كامل. الكسر شبيه بالصدفة وهش. صلابة 6.5-7 ، كثافة 3.3-3.5. الأصل داخلي. يحدث في الصخور النارية فوق القاعدة (الدونات ، الزبرجد) والصخور البركانية الأساسية (الجابرو ، دياباس ، والبازلت). غير مستقر ، يتحلل بتكوين المعادن: السربنتين ، الأسبستوس ، التلك ، أكاسيد الحديد ، الهيدروميكا ، المغنسيت ، إلخ.

تُستخدم صخور الأوليفين النقية منخفضة الحديد في صناعة الطوب الحراري. تستخدم بلورات الزبرجد الزيتية الشفافة ذات اللون الأخضر الجميل (الكريسوليت) كأحجار كريمة.

رمان.يأتي الاسم من الكلمة اللاتينية "جرانوم" - الحبوب ، وأيضًا من التشابه مع حبات فاكهة الرمان. فهي تجمع بين مجموعة كبيرة من المعادن المكعبة ذات الشكل البلوري المميز - متعدد السطوح بشكل مثالي (ثنائيات عشرية معينية ، أحيانًا بالاشتراك مع تيتراغون ثلاثي الوجوه). ألوان مختلفة (ماعدا الأزرق). بريق الزجاج. الخط أبيض أو فاتح اللون بدرجات مختلفة. الانقسام غير كامل. صلابة 6.5-7.5 ، كثافة 3.5-4.2. الأكثر انتشارًا هي:

Pyrope - Mg 3 Al 2 3 أحمر داكن ، أحمر وردي ، أسود ؛

ألماندين - Fe 3 Al 2 3 أحمر ، بني-أحمر ، أسود ؛

سبيسارتين - Mn 3 Al 2 3 أحمر غامق ، برتقالي بني ، بني ؛

الإجمالي - Ca 3 Al 2 3 النحاس الأصفر والأخضر الشاحب والبني والأحمر ؛

Andradite - Ca 3 Fe 2 3 أصفر ، مخضر ، بني أحمر ، رمادي ؛

يوفاروفيت - Ca 3 Cr 2 3 الزمرد الأخضر.

تتشكل العقيق أثناء التحول (في الصخر البلوري) ، عند ملامسة الصهارة الفلزية مع صخور الكربونات ، وأحيانًا في الصخور النارية. بسبب المقاومة الكيميائية ، غالبًا ما يتحولون إلى آلات لصق. تستخدم الأنواع الشفافة من الألماندين والبيروب والراديت كأحجار كريمة. يتم استخدام العقيق المعتم في صناعة المواد الكاشطة.

توباز(آل (أوه ، ف) 2). يأتي اسم المعدن من اسم جزيرة توبازوس في البحر الأحمر. يتبلور في النظام المعيني. توجد في بلورات موشورية ذات انقسام مثالي. عادة ما تكون البلورات عديمة اللون أو زرقاء ووردية وأصفر. صلابة 8 ، وكثافة 3.4-3.6 بلورات عادة ما تكون عديمة اللون أو ملونة باللون الأزرق والوردي والأصفر. جديد ، البيروب ، أندراديت تستخدم كجرامات. بريق الزجاج. يحدث في الصخور النارية الفلزية والبيغماتيت. تمر بسهولة في الغرينيات.

يستخدم التوباز كشكل وكمواد لدعم الأحجار ومحامل الدفع وأجزاء أخرى من الأدوات الدقيقة. يتم قطع التوباز الشفاف مثل الأحجار الكريمة.

سفين(CaTi × O ، تيتانايت). في اليونانية ، "sphene" إسفين ، لأن البلورات على شكل إسفين. اللون بني ، بني ، ذهبي. التألق هو الماس. الصلابة 5.5. الأصل داخلي المنشأ ومتحول. يستخدم كخام للتيتانيوم.

حلقة السيليكات

رباعي السطوح السيليكون والأكسجين متصلان في حلقات من ثلاثة ، أربعة ، ستة رباعي السطوح.

التورمالين((نا ، كا) (مغ ، آل)). يتبلور في نظام مثلث الزوايا في شكل مناشير ممدودة. اللون أخضر غامق ، أسود ، بني ، وردي ، أزرق ، هناك اختلافات عديمة اللون. بريق الزجاج ، لا انقسام. صلابة 7-7.5 ، كثافة 2.98-3.2. توجد في الجرانيت ، البغماتيت ، وكذلك في الصخر الزيتي ومناطق التلامس مع الصخور النارية. يتم استخدامه في الهندسة الكهربائية (تأثير كهرضغطية) وفي المجوهرات.

البريل(كن 2 آل 2). النظام سداسي ، موجود في مناشير سداسية. اللون مصفر والأخضر الزمرد والأزرق والمزرق ونادرا ما يكون وردي. تسمى الأصناف ذات اللون الأخضر المزرق الأكوامارين ، والأخضر الزمردي - الزمرد. الصلابة 7.5 - 8 ، الكثافة 2.6 - 2.8. غالبًا ما توجد في البغماتيت وأحيانًا الجرانيت (الرمادي). يتم استخدامها في صناعة المجوهرات ، وصناعة الأدوات ، وإنتاج البريليوم ، وفي صناعة الصواريخ والطائرات.

سيليكات السلسلة

تسمى السليكات المتسلسلة بالبيروكسين وتشكل مجموعة مهمة من المعادن المكونة للصخور. ترتبط رباعي السطوح بسلاسل.

أوجيت(Ca، Na (Mg، Fe، Al) 2 O 6). يأتي الاسم من الكلمة اليونانية "الرعب" - تألق. توجد في بلورات عمودية قصيرة وحبوب غير منتظمة. اللون أسود ، مخضر وبني أسود. الخط رمادي أو أخضر ضارب إلى الرمادي. بريق الزجاج ، متوسط ​​الانقسام. الصلابة 6.5 ، الكثافة 3.3 - 3.6. إنه المعدن الرئيسي المكون للصخور بالنسبة للصخور البركانية الأساسية وفوق القاعدة. عندما تتحلل ، تتحلل ، وتشكل التلك ، والكاولين ، والليمونيت.

سيليكات الفرقة

تسمى سيليكات الفرقة أمفيبولات. تكوينها وهيكلها أكثر تعقيدًا من تلك الموجودة في البيروكسين. في سيليكات الشريط ، ترتبط رباعي السطوح بسلاسل مزدوجة. تشكل مع البيروكسين حوالي 15٪ من كتلة القشرة الأرضية.

الهورنبلند((Ca، Na) 2 (Mg، Fe، Al، Mn، Ti) 5 2 (OH، F) 2). يتبلور في بلورات عمودية طويلة المنشور ، وأحيانًا في تجمعات بنية ليفية أو أصلية. اللون أخضر بدرجات مختلفة ، من الأخضر البني إلى الأسود. الخط أبيض مع صبغة خضراء. بريق الزجاج ، الانقسام المثالي. الكسر منشق. الصلابة 5.5 - 6 ، الكثافة 3.1 - 3.5. يحدث في الصخور المتحولة النارية (الصخر الزيتي ، النيس ، الأمفيبوليت). عندما تتحلل ، تتحلل ، مكونة ليمونيت ، أوبال ، كربونات.

الأكتينوليت(Ca 2 (Mg، Fe) 5 2 2). وجدت في بلورات إبرة طويلة المنشورية. المجاميع المشعة الحويصلة مميزة. اللون أخضر قنينة بألوان مختلفة ، والانقسام مثالي. الصلابة 5.5 - 6 ، الكثافة 3.1 - 3.3. غالبًا ما تتشكل أثناء تحول الحجر الجيري والدولوميت والصخور النارية الأساسية. هو جزء منالعديد من الصخر الزيتي. في بعض الأحيان تشكل كتل ليفية (أمفيبول أسبستوس) وتشكل حجر الزينة اليشم. يتم استخدامه كحجر الزينة والمواجهة.

صفيحة السيليكات

تتميز بانقسام مثالي للغاية في اتجاه واحد ، مما يؤدي إلى انقسامها إلى أنحف الأوراق المرنة. تبلور في نظام أحادي الميل ، غالبًا على شكل أقراص وأوراق ومنشورات. ترتبط رباعي السطوح بطبقة متصلة في مستوى واحد. تتضمن الصيغة (OH) ، لذلك كان يشار إليها سابقًا باسم السيليكات المائية. بالإضافة إلى السيليكون والأكسجين ، فهي تشتمل على عناصر K و Na و Al و Ca - وهي العناصر التي تربط الطبقات ببعضها البعض. اعتمادًا على التركيب الكيميائي ، يتم تقسيمها إلى التلك-سربنتين ، والميكا ، والهيدروميكا ، والمعادن الطينية.

تلك(ملغ 3 ، 2 ، ون). يأتي الاسم من الكلمة العربية "talg" - وين. تسمى الصخرة المصنوعة من التلك بحجر التأصيص. يتبلور في نظام أحادي في شكل كتل كثيفة ، مجاميع مورقة مع انقسام مثالي للغاية في اتجاه واحد. اللون أخضر فاتح إلى أبيض ، وأحيانًا مصفر. ناعم ودهني الملمس. الصلابة 1 ، الكثافة 2.6. الأصل متحول ، عند تسخينه ، تزداد الصلابة إلى 6. غالبًا ما يشكل التلك الصخري. يتشكل في الآفاق العليا من قشرة الأرض نتيجة لتأثير الماء وثاني أكسيد الكربون على الصخور الغنية بالمغنيسيوم (البريدوتيت ، البيروكسينيت ، الأمفيبوليت). يتم استخدامه في صناعات الورق والمطاط والعطور والجلود والأدوية والخزف ، وكذلك لتصنيع الأطباق والطوب الحراري.

اعوج(ملغ 6 ، ملف). يتم ترجمة "Serpintaria" من اللاتينية على أنها أفعى (تشبه لون جلد الثعبان). يحدث في مجاميع cryptocrystalline. اللون أصفر-أخضر ، أخضر داكن ، إلى بني-أسود مع بقع صفراء. اللمعان شمعي زيتي. صلابة 2.5 - 4. يسمى السربنتين الليفي الرقيق مع لمعان حريري الاسبستوس (كتان الجبل). "الأسبستوس" في اليونانية غير قابل للاحتراق. يتكون من الزبرجد الزيتوني نتيجة لتأثير المحاليل الحرارية المائية على الصخور فوق الصوتية والكربونية (عملية تحول من التعرج). غير مستقر ، يتحلل إلى كربونات وأوبال.

يتم استخدامه كواجهات وحجر الزينة وألياف الأسبستوس - لتصنيع الأقمشة المقاومة للحريق ، وأحيانًا كسماد مغنيسيا.

موسكو(KAl 2 2 ، ميكا البوتاسيوم). يأتي الاسم من الاسم الإيطالي القديم Muscovy (Muscovy). من مسكوفي في القرنين السادس عشر والسابع عشر. يتم تصدير صفائح من المسكوفيت تسمى "زجاج موسكو". عادة ما تشكل بلورات مجدولة أو رقائقية ذات مقطع عرضي سداسي أو معيني. عديم اللون ، ولكن غالبًا ما يكون مصفرًا ورماديًا وخضريًا ونادرًا ما يكون محمرًا. اللمعان زجاجي ولؤلؤي وفضي على طائرات الانقسام. صلابة 2-3 ، كثافة 2.76 - 3.10. الأصل داخلي المنشأ ومتحول. يوجد كمعدن مكون للصخور في الصخور النارية الحمضية والشست البلورية (الرمال الدقيقة).

إنه محل تقدير لخصائصه العازلة للكهرباء العالية. يتم استخدامه في المكثفات ، المتغيرة ، والهواتف ، والمغناطيس ، والمصابيح الكهربائية ، والمولدات ، والمحولات ، إلخ. تجعل خصائص الحراريات من الممكن استخدام المسكوفيت في نوافذ أفران الصهر ، والعينين في الصهر ، وكذلك لتصنيع مواد التسقيف ، وورق الحائط الفني ، والورق ، والدهانات ، ومواد التشحيم.

بالإضافة إلى المسكوفيت ، تم العثور على البيوتايت (الميكا السوداء) ، العلم (البني ، الميكا البني) ، الهيدروميكا (التكوينات بين الميكا والطين) والجلوكونيت.

الكاولين(آل 4 8 ، أرضيات بورسلين). يأتي الاسم من جبل Kau-Ling في الصين ، حيث تم التنقيب عن هذا المعدن لأول مرة. وهي مغطاة بكتل ترابية فضفاضة ، وهي المكون الرئيسي للطين ، وهي أيضًا جزء من المارل والصخر الزيتي. اللون أبيض مع صبغة صفراء أو رمادية. الخط أبيض ، والكسر أرضي ، والانقسام مثالي للغاية في اتجاه واحد. لمعان غير لامع ، صلابة 1. دهن الملمس ، بقع اليدين. يتكون عن طريق تجوية الفلسبار والميكا والألومينوسيليكات الأخرى ، ويحدث في طبقات يصل سمكها إلى عدة عشرات من الأمتار. يتم استخدامه في البناء والعزل الكهربائي والسيراميك وصناعة الورق وإنتاج المشمع والدهانات.

المونتموريلونيت((Al 2 Mg) 3 3 × nH 2 O). يأتي الاسم من موقعه في مونتموريلون (فرنسا). تحدث في كتل ترابية صلبة ، منتشرة في الصخور الرسوبية الطينية. اللون أبيض ، وردي ، رمادي ، حسب الشوائب. جريئة الملمس ، انقسام مثالي للغاية. الصلابة 1 - 2. تشكلت في عملية التجوية الكيميائية للصخور البركانية الأساسية (الجابرو ، البازلت). وكذلك الرماد والطف. الممتزات جيدة. تستخدم في النفط والمنسوجات والصناعات الأخرى.

سيليكات الإطار

سيليكات الهيكل عبارة عن سيليكات ألومينية ، حيث يتم تضمين الألومنيوم في الجذر. رباعي السطوح في سيليكات الإطار التصاق مستمر. تحتل سيليكات الإطار حوالي 50٪ من كتلة القشرة الأرضية. تتميز بصلابة عالية (6 - 6.5) ، وانقسام مثالي في اتجاهين وبريق زجاجي. تنقسم سيليكات الإطار إلى مجموعتين - الفلسبارو فيلدسباتيدس.تنقسم الفلسبار بدورها إلى الفلسبار البوتاسيوم(orthoclase و microcline) و الصوديوم والكالسيوم(بلاجيوجلاز).

أورثوكلاز(ك ، طعن). ترجمت من اليونانية orthos - على التوالي ؛ كلايس - تقسيم يتبلور في نظام أحادي الميل. وجدت في بلورات موشورية. اللون مصفر ، وردي ، أبيض ، بني ولحم أحمر ؛ خط أبيض. الانقسام مثالي في اتجاهين ، يتقاطعان بزوايا قائمة. الصلابة 6 ، الكثافة 2.56. إنه جزء من الصخور النارية الحمضية والمتوسطة. عندما تتعطل ، تتحلل إلى الطين.

درجة حرارة الانصهار - 145 درجة مئوية. يتم استخدامه في صناعة الخزف والخزف ، وكذلك في صناعة الزجاج.

ميكروكلين.من حيث الصيغة والخصائص الفيزيائية ، لا يمكن تمييزه عن الأورثوكلاز. ترجمت من اليونانية microcline - "منحرفة" ، لأن الزاوية بين مستويات الانقسام تنحرف عن الخط المستقيم بمقدار 20 ". تتبلور في نظام ثلاثي الميل. بالإضافة إلى البوتاسيوم ، يحتوي عادة على كمية معينة من الصوديوم. يمكن أن يكون يتميز عن الأورثوكلاز فقط تحت المجهر ، فهو يستخدم مثل الأورثوكلاز ، باستثناء الأمازونيت (الأخضر أو ​​الأزرق المخضر) الذي يستخدم لأغراض الديكور.

بلاجيوجلاز(سبار الصوديوم والكالسيوم) تمثل سلسلة ثنائية من الخلائط المتشابهة ، حيث تكون العناصر المتطرفة عبارة عن بلاجيوجلاز صوديوم خالص - معدن الألبيت والكالسيوم البحت - أنورثيت. يتم ترقيم بقية السلسلة بناءً على النسبة المئوية لـ anorthite. في هذه الحالة ، يتم استبدال Na و Si بـ Ca و Al والعكس صحيح. يأتي الاسم من الكلمة اليونانية "بلاجيوجلاز" - تقسيم الانحراف ، حيث تختلف مستويات الانقسام عن الزاوية اليمنى بمقدار 3.5 - 4 درجات.

Albit - Na محتوى أنورثيت من 0 إلى 10

أوليجوكلاز 10-30

أنديسين 30-50

لابرادور 50-70

بيتوفنيت 70-90

أنورثيت - كاليفورنيا 90 - 100

إذن ، لابرادور ، على سبيل المثال ، ليس له صيغة. يحتوي على 50 إلى 70٪ أنورثيت ، وبالتالي 50-30٪ ألبايت. يمكن أن يكون عددها 50 ، 51 ، 52 ... 70. ينخفض ​​محتوى أكسيد السيليكون من الألبيت إلى الأنورثيت ؛ لذلك ، يُطلق على الألبيت والأوليجوكلاز اسم الحمضي ، والأنديسين - المتوسط ​​، واللابرادوريت ، والبيتوفنيت ، والأنورثيت - الأساسي.

تتبلور جميع بلاجيوجلاز في نظام تريلينك. تعتبر البلورات جيدة التكوين نادرة نسبيًا ولها مظهر جدولي أو جدولي موشوري. غالبًا ما توجد في شكل مجاميع متبلورة دقيقة مستمرة. من خلال العلامات الخارجية ، يمكنك تحديد Albite و aligoclase و labrador والباقي بمساعدة تحليل كيميائيومجهر.

لون بلاجيوجلاز أبيض ، وأحيانًا رمادي مع مسحة مخضرة ومزرق وأحمر في كثير من الأحيان ، ويكون الانقسام مثاليًا. بريق الزجاج. صلابة 6 - 6.5 ؛ تزداد الكثافة من 2.61 (ألبايت) إلى 2.76 (أنورثيت). وجدت في الصخور النارية من الحمضية إلى القاعدية.

معدن الألبيت(نا). يأتي الاسم من الكلمة اللاتينية "ألبوس" التي تعني الأبيض. صلابة 6 ، بريق الزجاج ، اللون الأبيض. الانقسام مثالي ، والكسر غير متساوٍ. يتم استخدامه كحجر زينة وحجر الزينة. عند التجوية ، يتحول إلى كاولين.

لابرادور.سميت على اسم شبه جزيرة لابرادور في أمريكا الشمالية ، حيث تم العثور على اللابرادوريت (سلالات مكونة من اللابرادوريت). عادة ما يكون اللون رمادي غامق ، واللمعان زجاجي ، والخط أبيض. انشقاق مثالي. إنه مصقول جيدًا وله تقزح - يلقي درجات اللون الأخضر والأزرق والبنفسجي على طائرات الانقسام. يتم استخدامه في صناعة المجوهرات وكواجهة وحجر للزينة. نجا من الطين المعادن.

فيلدسباتيدس.لديهم هيكل عظمي. بواسطة التركيب الكيميائيقريبة من الفلسبار ، لكنها تحتوي على حمض السيليك أقل.

النيفلين(نا هو حجر زيت). من الكلمة اليونانية "nepheli" - cloud. يتبلور في النظام السداسي ، مكونًا بلورات موشورية ذات عمود قصير ، ولكنه يحدث غالبًا في شكل كتل خشنة مستمرة. اللون رمادي مصفر ، مخضر ، بني محمر. اللمعان دهني. الانقسام غائب. الصلابة 5.5. وجدت في النيفلين سينيتس والبيغماتيت القلوية. إنها مادة خام لصناعة السيراميك والزجاج ، وكذلك لإنتاج الألمنيوم.

ليوسيت(كا). كلمة "Leikos" في اليونانية خفيفة. تشكل بلورات مميزة متعددة السطوح (تيتراغون - ثلاثي الأوجه) ، على غرار بلورات العقيق. اللون أبيض مع مسحة رمادية وصفراء أو رماد رمادي. اللمعان زجاجي ، مكسور ، الانقسام غائب. الصلابة 5 - 6 الكثافة 2.5. يوجد في الصخور المتدفقة ، غالبًا بكميات كبيرة. يستخدم كمادة خام لإنتاج أسمدة الألمنيوم والبوتاس.

الزيوليت.معادن ذات ألوان فاتحة وغالبًا ما تكون بيضاء - سيليكات ألومينوسيليكات الصوديوم والكالسيوم. تحتوي على كمية كبيرة من الماء ، والتي يتم إطلاقها بسهولة عند تسخينها دون إتلاف الشبكة البلورية للمعادن. بالمقارنة مع ألومينوسليكات اللامائية ، تتميز الزيوليت بصلابة أقل وثقل نوعي أقل. تتحلل بسهولة أكبر. تتشكل في درجات حرارة منخفضة وتوجد مع الكالسيت والعقيق الأبيض. غالبًا ما تملأ الفراغات في الحمم الفقاعية ولها أهمية كبيرة في عمليات التربة.

معمل 5

الصخور

الصخور هي أجزاء جيولوجية مستقلة من قشرة الأرض ذات تركيبة كيميائية ومعدنية ثابتة إلى حد ما ، تختلف في بنية معينة وخصائص فيزيائية وظروف التكوين.

يمكن أن تكون الصخور أحادية المعادن ومتعددة المعادن. تتكون الصخور أحادية المعدن من معدن واحد (الجبس ، اللابرادوريت). تتكون الصخور متعددة المعادن من عدة معادن. الجرانيت ، على سبيل المثال ، يتكون من الكوارتز ، الفلسبار ، الميكا ، الهورنبلند ، ومعادن أخرى.

حسب الأصل ، تنقسم جميع الصخور عادة إلى ثلاث مجموعات: نارية ، رسوبية ومتحولة. تشكل الصخور النارية والمتحولة حوالي 95٪ من كتلة قشرة الأرض ، والصخور الرسوبية 5٪ فقط ، لكن دورها مهم جدًا. إنها تغطي حوالي 75٪ من سطح الأرض بأكمله ، وتتكون التربة عليها ، وهي قواعد للأشياء قيد الإنشاء.

الصخور النارية

تتشكل الصخور النارية نتيجة تبريد ذوبان الصخور النارية السائلة - الصهارة. وفقًا لظروف التكوين ، تنقسم الصخور البركانية إلى صخور متطفلة ، والتي تصلبت في أحشاء الأرض ، وتصلبت على سطح الأرض. تنقسم الصخور العميقة إلى صخور عميقة أو سحيقة (عمق أكثر من 5 كم) ، وشبه عميقة ، أو صخرية (من 5 كم وأقرب إلى سطح الأرض) وتتحول من صخور متطفلة إلى صخور متدفقة.

تختلف شروط تكوين الصخور المتطفلة والمندفعة اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض ، مما يؤثر على بنية الصخور التي تتميز بالبنية والملمس. تحت بنية فهم الميزات الهيكل الداخليالصخور ، اعتمادًا على درجة تبلور المعادن المكونة لها وحجم الحبيبات وشكلها.

وفقًا لدرجة التبلور ، تتميز الهياكل: بلورية كاملة ، بلورية غير مكتملة ، وزجاجية.

1. الحبيبية(بلوري كامل) ينقسم إلى حبيبات خشنة ومتوسطة ودقيقة. يتكون الصخر من حبيبات معادن مضغوطة بإحكام ضد بعضها البعض. إنه نموذجي للصخور العميقة (الجرانيت ، السينيت ، الجابرو) ، إلخ.

2. غير بلوري(البيروكريستال) - لا تتشكل صخور الحبوب (الطف البركاني).

3. بلوري غير مكتمل... في هذه الصخور ، تبرز بلورات صغيرة إلى حد ما (ميكروليث) على خلفية الكتلة الزجاجية. وهي سمة من سمات الصخور البركانية وشبه العميقة (القصبات الهوائية ، والسماقي ، والأنديسايت) ، إلخ.

4. Cryptocrystalline... لا تظهر الحبوب إلا تحت المجهر (البازلت ، دياباز).

وفقًا للحجم النسبي للحبوب البلورية ، تتميز الهياكل ذات الحبيبات المتجانسة والحبيبات غير المستوية والبُرفير.

5. الرخام السماقي... تتميز بلورات المعادن الفردية بشكل حاد بحجمها على خلفية كتلة حبيبات دقيقة أو زجاجية. الشوائب في الحجم تتجاوز حجم حبيبات الجزء الأكبر من الصخر عشرات المرات (البورفيريت ، القصبة الهوائية). منعزلة في بعض الأحيان الرخام السماقي الهيكل ، عندما يكون حجم الادراج ضعفين إلى ثلاثة أضعاف حجم الحبوب الرئيسية.

6. دياباس(إبرة). يتميز هذا الهيكل بوجود بلورات ممدودة. في الأساس ، مثل هذا الهيكل متأصل في دياباس ، ولكن هناك دياباس مع هيكل من الرخام السماقي.

7. زجاجي... خصوصية الهيكل الزجاجي هي أن الحمم المصبوبة على السطح تتصلب ، دون أن يكون لديها وقت لتبلور. حجر السج والخفاف لهما هيكل مع بريق زجاجي مميز وكسر مقعر.

يتم أيضًا تمييز عدد من الهياكل وفقًا لشكل الحبوب المعدنية: الأبليت ، الجابرو ، الجرانيت ، إلخ.

تحت الملمسفهم خصوصية البنية الخارجية للصخرة ، والتي تتميز بترتيب الحبيبات المعدنية واتجاهها ولونها. وفقًا لموقع الحبوب في الصخر ، يتميز النسيج الضخم والمتقطع ، وبالنسبة للصخور البركانية - فهو سائل.

1. ضخمة(المتجانسة). يتميز بتوزيع موحد للمعادن في الكتلة الصخرية - جميع مناطق الصخر متشابهة (حجر السج ، دياباس ، بازلت ، جرانيت).

2. مرقطة... يتميز بالتوزيع غير المتكافئ للمعادن الفاتحة والداكنة في حجم الصخر (البورفيريت).

3. سائل... نموذجي للصخور البركانية ذات الهيكل الزجاجي المرتبط بتدفق الحمم البركانية (آثار التدفق).

4. مسامية... وهو أيضًا نموذجي للصخور البركانية وينتج عن إطلاق الغازات من الحمم الصلبة (الطوف البركاني ، الخفاف).

5. سليت... نموذجي للصخور المتحولة. يتم تسطيح حبيبات هذه القوام وموازية لبعضها البعض (الصخر الزيتي).

يعتمد تصنيف الصخور النارية ، بالإضافة إلى أصلها ، على خصائصها الكيميائية أو تركيبها المعدني. حتى الآن ، يتم استخدام التصنيف الكيميائي لـ Levinson - Lessing ، والذي بموجبه يتم تقسيم جميع الصخور النارية ، اعتمادًا على محتوى SiO2 في الصهارة ، إلى أربع مجموعات: حمضية (65-75٪) ، متوسطة (52-65٪) ) ، الأساسية (40 - 52٪) وفوق القاعدة (أقل من 40٪). الصخور النارية ليست موزعة بالتساوي في قشرة الأرض. لذلك تمثل الجرانيت والليباريت 47 ٪ ، والأنديسايت - 24 ٪ ، والبازلت - 21 ٪ ، وجميع الصخور النارية الأخرى - 8 ٪ فقط (الجدول 1).

الجدول 1 - تصنيف الصخور النارية

مجموعة	تدخلي (عميق)	مراوغ (تدفق)	المعادن
الرئيسية	ثانوي
1. فائقة الحمضية	البغماتيت (على شكل عروق)	-	الكوارتز والفلسبار	ميكا ، توباز ، ولفراميت
2. تعكر	الجرانيت بيجماتيت	ليباريت حجر السج الخفاف	الكوارتز ، الفلسبار البوتاسيوم ، البلاجيوجلاز الحمضي ، البيوتايت ، المسكوفيت ، الهورنبلند ، البيروكسين	الأباتيت ، الزركون ، المغنتيت ، التورمالين
3. متوسط	ديوريت	أنديسايت	بلاجيوجلاز متوسطة ، هورنبلند ، بيوتايت ، بيروكسين	الكوارتز ، الفلسبار البوتاسيوم ، الأباتيت ، التيتانيوم ، المغنتيت
سينيت	تراكيت	الفلسبار البوتاسيوم ، الهورنبلند ، البلاجيوجلاز الحمضية ، البيوتايت ، البيروكسين	الكوارتز ، التيتانيوم ، الزركون
4. أساسي	جابرو لابرادوريت	البازلت دياباس	البلاجيوجلاز الرئيسية ، البيروكسين ، الزبرجد الزيتوني ، الهورنبلند ، البيوتايت	أورثوكلاز ، كوارتز ، أباتيت ، مغنتيت ، تيتانايت
5. Ultrabasic	دونيت بيردوتيت بيروكسينيت	-	أوليفين ، بيروكسين ، هورنبلند	المغنتيت ، الإلمنيت ، الكروميت ، البيروتيت

صخور حمضية