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鹵化物礦物

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金屬與氟、氯、溴、碘的化合物

鹵素化合物為金屬元素陽離子與鹵素元素(氟、氯、溴、碘、砹)陰離子相互化合的化合物。鹵素化合物礦物種數約在120種左右,其中主要是氟化物和氯化物,而溴化物和碘化物則極為少見。

基本信息

中文名;鹵化物礦物外文名halide minerals

定   義;金屬與氟、氯、溴、碘的化合物

化   合;金屬陽離子、鹵素元素陰離子礦物種數120種左右

代   表;氟化物和氯化物

性質對比

由於組成鹵素化合物離子的性質和礦物結構中所存在的鍵型不同,所以各鹵素化合物的物理性質也不盡相同。另外,由於組成鹵素化合物的陰離子半徑(I->Br->Cl->F-)不相同,顯著影響着化合物形成時對陽離子的選擇。其中氟離子半徑最小,它主要與半徑較小的陽離子Ca2+、Mg2+等組成穩定的化合物,並且大都不溶於水;而氯、溴、碘的離子半徑較大,它們總是與半徑較大的陽離子K+、Na+等形成易溶於水的化合物。在硬度上,氟化物的硬度一般比氯化物、溴化物、碘化物為高。其中氟鎂石的硬度為5,是本大類礦物中最大的硬度。

鹵素化合物的離子、鍵性和物理性質對比類型輕金屬鹵素化合物重金屬的鹵化物陽離子惰性氣體型離子中的鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等元素銅型離子的銀、銅、鉛、汞等元素陰離子陰離子在周期表中同屬VIIB族陰離子在周期表中同屬VIIB族鍵性典型離子鍵共價鍵物理性質透明無色、玻璃光澤、比重小、導電性差,其中氯化物、溴化物和碘化物均易溶於水有共價鍵的礦物中,則一般為淺色、透明度降低、金剛光澤、比重增大、導電性增強,並具延展性成因鹵素化合物主要形成於熱液和風化過程。熱液過程中往往形成螢石,而風化過程中,氯往往與鈉、鉀等元素組成溶於水的化合物,然後在乾涸的含鹽盆地中,形成相應化合物的沉澱和聚積。只見於乾熱地區金屬硫化物礦床的氧化帶中,系由含這些元素的硫化物經氧化後與下滲的含鹵族元素的地面水反應而成。

化用途

鹵化物類礦物種類很多,它們與人們的生活密切相關,可以說,在人們的衣食住行中,一刻也離不開這些礦物。無水鹵化物礦物最普遍,石鹽、鉀鹽、銅鹽、角銀礦、溴銀礦、氯鈣石、氟石和冰晶石等都屬於無水鹵化物礦物。

石鹽由氯和鈉兩個元素組成。硬度為2.5,比重2.1-2.6,玻璃光澤至油脂光澤。由於含有雜質,常常是白色、淡黃色、淡紅色、淡蘭色或褐色的。除加工食用外,還可用於食物保存劑;還可與鹽酸、氯、鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉一起成為重要的化工材料。並可用作製造瓷器、玻璃等的原料。 鉀鹽與石鹽區別在於陽離子不同,鉀鹽是氯化鉀、物理性質和石鹽相似。由於成分不同,它們的用途也不同。鉀鹽是肥料和硝酸鉀的重要原料。它的化合物可供醫藥、香料、煙火和印刷等行業應用。

角銀礦和溴銀礦都是提取銀最好的礦物,前者是氯化銀,後者是溴化銀。

銅鹽的硬度是2-2.5,比重3.9。具有金剛光澤。無色,白色或淡灰色、斷口呈貝殼狀。它是提煉銅和制氯的原料。 氯鈣石和氟鈣石硬度僅為1-1.5,比重2.2。而氟石硬度為4,比重3-3.5。兩種礦物均為玻璃光澤。氯鈣石常作為乾燥劑原料。氟石主要是用做制鋼和煉鐵的熔劑。它們在化學工業中有廣泛的用途,在飲食器皿的瓷釉及裝飾品、人造冰晶石製作上也離不開氟石。應當提到的是,在醫藥中它與鈣鹽混合可治各類骨科病症。

含水的氯化物和氟化物在鹵化物礦物中也很重要。含水的氯化物中用途最廣的是光囟石,也叫砂金鹵石。在青海省大紫旦湖邊人們經常採集到如同水晶寶塔一樣的光鹵石晶簇,它是鉀石鹽最好的原料。其化學成分是含水的氯化鉀和氯化鎂的組合。如果我們將鉀去掉,光鹵石在封閉電槽中電解後,可得到金屬鎂,鎂可用於航空工業,還可民用製作照明原料,如照明彈、照明粉等。

含水的氟化物、氟鋁石,常呈極小的晶體,硬度為3,無色透明,玻璃光澤。是用於煉鋁的原料。另一種水鋁氟石。硬度為4.5。比重2.88-2.89,玻璃光澤。是製作光學器皿的原料。

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螢石

螢石又稱為氟石,化學成分為CaF2,晶體屬等軸晶系的鹵化物礦物。在紫外線、陰極射線照射下或加熱時發出藍色或紫色螢光,並因此而得名。晶體常呈立方體、八面體或立方體的穿插雙晶,集合體呈粒狀或塊狀。淺綠、淺紫或無色透明,有時為玫瑰紅色,條痕白色,玻璃光澤,透明至不透明。八面體解理完全。摩氏硬度4,比重3.18。

螢石主要產於熱液礦脈中。無色透明的螢石晶體產於花崗偉晶岩或螢石脈的晶洞中。中國是世界上螢石礦產最多的國家之一,主要產於浙江、湖南、福建等地。世界其他主要產地有南非、墨西哥、蒙古、俄羅斯、美國、泰國、西班牙等地。螢石在冶金工業上可用作助熔劑,在化學工業上是製造氫氟酸的原料。

石鹽

石鹽又稱岩鹽,化學成分為NaCl,晶體都屬等軸晶系的鹵化物。單晶體呈立方體,在立方體晶面上常有階梯狀凹陷,集合體常呈粒狀或塊狀。純淨的石鹽無色透明,含雜質時呈淺灰、黃、紅、黑等色,玻璃光澤。三組立方體解理完全。摩氏硬度2.5,比重2.17。易溶於水。味咸。

石鹽是典型的化學沉積成因的礦物。在鹽湖或瀉湖中與鉀石鹽和石膏共生。石鹽可作為食品調料和防腐劑,是重要的化工原料。

世界著名產地有美國東北部的薩萊納盆地、中部的二疊紀盆地和墨西哥灣沿海地區、中亞費爾干納盆地、德國的薩克森-安哈爾特等。中國石鹽儲量豐富,分布很廣,以柴達木盆地最為著名,四川、湖北、江西、江蘇也都有大規模的石鹽礦床。

鉀石鹽

鉀石鹽的化學成分為KCl,晶體屬等軸晶系的鹵化物。單晶體呈六面體,集合體常呈粒狀或塊狀。純淨的鉀石鹽無色透明,含雜質時呈淺灰、淺藍、紅色等,玻璃光澤。三組立方體解理完全。摩氏硬度2,比重1.99。易溶於水。

鑑定特徵:鉀石鹽和石鹽性質極相似,但鉀鹽味苦咸且澀,火焰為紫色,而石鹽味咸,火焰為黃色。

鉀石鹽常與石膏等一起產於含鹽的沉積岩層和現代沉積盆地中。世界著名產地有俄羅斯的烏拉爾、白俄羅斯、加拿大的薩斯喀徹溫省、德國的馬格德堡和漢諾威、美國新墨西哥州的特拉華盆地等。中國青海省察爾汗鹽湖是中國儲量最大的鉀石鹽產地。 鉀石鹽絕大部分用於製造鉀肥,部分用於提取鉀和製造鉀的化合物。[1]

參考文獻

  1. 鹵化物礦物, 文庫 ,