Лекция 11 бораты и нитраты, вольфраматы и молибдаты

БОРАТЫ

К этому классу принадлежат борнокислые соединения – соли борных кислот, к числу которых, кроме ортокислоты НВО₃ относятся метаборная кислота НВО₂ и так называемые полиборные кислоты. По ряду кристаллохимических свойств бораты стоят ближе к силикатам, чем к другим кислородным солям. Бораты подразделяются на водные и безводные. Безводные бораты представлены главным образом солями ортоборной кислоты (нормальными, кислыми и основными). Единичные минералы относятся к мета- и полиборатам. Почти все водные бораты представлены полиборатами Mg, Na и Са.

Людвигит Mg₂Fe³⁺[BO₃]O₂ Образует волокнистые, радиально-волокнистые, радиально-лучистые, отдельные призматические и игольчатые кристаллы. Сингония ромбическая. Цвет темно-зеленый, черный, черта черная до темно-зеленой, блеск у волокнистых разностей шелковистый. Твердость 5, плотность изменяется в зависимости от железистости и составляет 3,8-4,4. Спайность отсутствует. В образцах и шлифах может быть принят за ильваит, магнетит, роговые обманки, шерл.

Происхождение Минерал магнезиальных скарнов. Приурочен преимущественно к форстеритовым зонам скарнов. Ассоциирует с кальцитом, доломитом, форстеритом, флогопитом, магнетитом, минералами группы гумита.

Гидроборацит MgCaB₆O₁₁·6Н₂О. Сингония моноклинная. Встречается в игольчатых и волокнистых агрегатах, иногда в натечных, очень эффектных сферолитовых или звездчатых образованиях. Цвет бесцветный или белый, изредка окрашен в розовый, красный или серый цвет Блеск стеклянный. Твердость 2. Хрупкий. Спайность совершенная. Уд. вес 2,167. По внешним признакам не отличим от других похожих на него боратов без измерения оптических констант и данных химических анализов. В воде почти не растворим, даже при кипячении. В кислотах растворяется при слабом подогревании.

Происхождение. Встречается в бороносных месторождениях каменной соли, сопровождающейся пластами гипса, ангидрита и глин. Обогащение гидроборацитом пластов глин объясняется общей способностью глин адсорбировать вещества и, может быть, преимущественно борнокислые соли.

Практическое значение. Гидроборацит, если встречается в значительных скоплениях, является важным сырьем для химической промышленности как источник борнокислых соединений.

НИТРАТЫ

Нитраты, как легко растворимые в воде соли сильной азотной кислоты – HNO3, распространены почти исключительно в современных образованиях в жарких пустынных странах. Источником азота в них является азот воздуха. Реакции окисления этого элемента имеют по преимуществу биогенный характер, т. е. связаны с бактериальными процессами в почвах, или же, возможно, с разрядами атмосферного электричества (на высоких плоскогорьях).

Наиболее важное значение имеют нитраты щелочей – К и Na.

Натриевая селитра NaNO₃. (чилийская селитра). Сингония тригональная. Сходен с кальцитом. Обычно наблюдается в сплошных зернистых массах в виде корок или выцветов. Цвет белый, серый, красновато-бурый, лимонно-желтый. Блеск стеклянный. Твердость 1,5-2. Хрупка. Спайность по ромбоэдру совершенная. Уд. вес 2,24-2,29. Легко растворяется в воде. Вкус слегка солоноватый, охлаждающий.

Происхождение. Образуется в сухих жарких областях, лишенных растительности, при биохимическом разложении (окислении) азотсодержащих органических веществ, а также микроводорослей, нитробактерий и пр. Редко выпадающие атмосферные осадки смывают образовавшуюся селитру в ложбины, где с течением времени образуются селитряные солончаки или даже сплошные скопления селитры.

В парагенезисе с селитрой встречаются: гипс, мирабилит (водный сульфат натрия), галит, изредка иодаты и другие минералы.

Практическое значение. 1) Селитра является лучшим из минеральных удобрений; 2) как сильный окислитель, используется в металлургии при переработке никелевых руд; 3) в стекольной промышленности употребляется для очистки стекла; 4) в пищевой промышленности – при консервировании рыбы, мяса и пр.; 5) применяется для изготовления черного пороха и различных взрывчатых веществ.

Калиевая селитра KNO₃. (индийская селитра). Сингония ромбическая. Встречается в виде рыхлых белых корочек и выцветов аналогично натриевой селитре.Твердость 2. Спайность совершенная. Уд. вес 1,99. Калиевая селитра имеет более широкое распространение, нежели натриевая селитра.

ВОЛЬФРАМАТЫ И МОЛИБДАТЫ

Эта группа содержит небольшое количество минеральных видов, но включает важнейшие руды на вольфрам. По составу минералы отвечают солям вольфрамовой и молибденовой кислот.

ВОЛЬФРАМАТЫ

Вольфрамит (Fе, Мn)[WО₄]. Сингония моноклинная. Вольфрамиты представляют изоморфную смесь с двумя крайними членами: ферберитом и гюбнеритом. Кристаллы пластинчатые, таблитчатые. Цвет черный, темно-бурый, красно-коричневый у гюбнерита. Черта темно-бурая, почти черная у железистых разностей и красновато-коричневая у гюбнерита. Блеск неметаллический. Спайность совершенная в одном направлении. Твердость около 5. Очень большая плотность – 7,5.

Происхождение. Гидротермальное, высокотемпературное – встречается в кварцевых жилах с касситеритом, молибденитом, висмутином, арсенопиритом, халькопиритом и другими сульфидами. Это главный промышленный тип. Также встречается в грейзенах с топазом, бериллом, касситеритом.

Применение. Вольфрамит– важнейшая руда на вольфрам. Вольфрам входит в состав сверхтвердых сплавов и специальных сортов стали.

Шеелит Са[WO₄]. Сингония тетрагональная. Кристаллы в виде тетрагональных дипирамид, чаще образует неправильные вкрапленники в скарнах и кварцевых жилах. Цвет белый, серый, желтый. Черта белая. Блеск жирный. Спайность средняя. Излом неровный. Твердость 4,5. Плотность около 6. Шеелит, особенно в виде мелкой вкрапленности, легко спутать с другими светлыми минералами (кварцем, полевым шпатом). Он узнается по жирному блеску, высокому удельному весу и голубоватому свечению в катодных и ультрафиолетовых лучах. В НС1 и НNO₃ разлагается с выделением желтого осадка W0₃; раствор при нагревании с металлическим оловом становится синим.

Происхождение. В основном скарновое. Особенно характерна неправильная вкрапленность шеелита в пироксеновых, пироксено-гранатовых и гранатовых скарнах. Важнейшие спутники: салит, геденбергит, андрадит, кальцит, кварц, молибденит. Шеелит известен и гидротермального происхождения в кварцевых жилах, иногда с золотом и сульфидами.

Применение. Шеелит – важнейшая вольфрамовая руда.

МОЛИБДАТЫ

Повелит Ca(MO₄) Сингония тетрагональная. Обычно встречается в виде псевдоморфоз по молибдениту; агрегаты пластинчатые, листоватые. Цвет белый, желтый, зеленовато-желтый. Блеск перламутровый, у землистых разностей матовый. Твердость 3,5. Редок.

Происхождение. Минерал вторичный, образуется в зоне окисления молибденовых месторождений за счет молибденита.

Ферримолибдит (молибденовая охра) Fе₂[МоO₄]₃·7Н2О. Встречается в виде тонковолокнистых скоплений землистых и порошковатых масс, образует налеты. Цвет серно-желтый или зеленовато-желтый. Развивается в зоне окисления молибденовых месторождений по молибдениту. Имеет важное поисковое значение на молибденит – пустоты от выщелачивания молибденита в кварцевых жилах нередко содержат ферримолибдит.