Класс Самородные неметаллы

Сера (S). Сингония ромбическая. Кристаллы чаще всего имеют пирамидальный или усеченно-пирамидальный облик, образуют красивые друзы. Чаще встречается в сплошных массах и натечных формах. Цвет различных оттенков желтого цвета. Черта – светло-желтая. Блеск на гранях алмазный, в изломе жирный. В кристаллах слабо просвечивает. Твердость 1-2. Спайность несовершенная. Уд. вес 2,0-2,1. Очень хрупкая. Диэлектрик, при трении заряжается отрицательно. Практическое значение. Применяется для получения серной кислоты, красок, взрывчатых веществ и для борьбы с вредителями сельского хозяйства.

Группа графита-алмаза

Эта группа минералов занимает особое положение среди самородных элементов. Она представлена двумя резко различными по физическим свойствам полиморфными модификациями углерода. Внутренняя структура алмаза чрезвычайно прочная. Каждый атом углерода связан с четырьмя другими, расположенными вокруг него (в вершинах воображаемого тетраэдра). В отличие от алмаза, графит представляет собой гексагональную модификацию углерода. Упаковка атомов в структуре графита значительно менее плотная, чем в структуре алмаза (рис 24).

Рисунок 24. Структура алмаза (а) и графита (б)

Это приводит к уменьшению плотности графита по сравнению с алмазом, а значительные промежутки между плоскими гексагональными сетками обуславливают весьма совершенную спайность и очень низкую твердость (1). Алмаз же обладает самой высокой среди минералов твердостью (10).

Алмаз (С). Название происходит от греческого «адамас» – «непобедимый, неодолимый». Сингония кубическая. Облик кристаллов чаще всего октаэдрический. Грани кристаллов часто бывают выпуклыми и неровными, со следами растворения. Ребра нередко закруглены, кристаллы кажутся как бы оплавленными (рис. 25).

Рисунок 25. Кристалл алмаза

Цвет: бесцветный, водяно-прозрачный, желтоватый, буроватый, иногда окрашен в голубой, синий, желтый,зеленый, бурый коричневый и черный. Блеск алмазный. Твердость 10. Спайность по октаэдру средняя. Уд. вес 3.5. Хрупок. Разновидности: борт – неправильной формы сростки и шаровидныелучистые агрегаты; карбонадо – тонкозернистые пористые агрегаты, окрашенные в буровато-черный цвет. Вес алмазов измеряется в каратах. Один карат равен 0,2 г. Различают ювелирные и технические алмазы.Самые крупные ювелирные алмазы, весом более 10 каратов, получают собственные имена. Практическое значение. На технические алмазы приходится около 75-80% всей мировой добычи алмазов. Применяются при изготовлении буровых коронок, резцов, сверл, фильер и др., инструментов, абразивов. Прозрачные алмазы являются драгоценными камнями первого класса. Ограненные алмазы называются бриллиантами. Алмаз входит в шкалу Мооса под №10.

Графит (С). Название происходит от греческого слова «графо» - пишу. Сингония гексагональная. Агрегаты обычно тонкочешуйчатые, плотные, землистые. Реже наблюдаются шестоватые или волокнистые массы. Иногда образует шестиугольные пластинчатые или таблитчатые кристаллы в мраморах и сланцах. Цвет железо-черный до стально-серого. Черта черная блестящая. Блеск полуметаллический, у скрытокристаллических агрегатов матовый. Твердость 1. Спайность весьмасовершенная. Уд. вес 2,0-2,2. В тонких листочках гибок. Жирен на ощупь. Пачкает бумагу и пальцы. Обладает высокой электропроводностью. Практическое значение. Применяется в производстве карандашей, электродов, графитовых тиглей и др.

Тип галогениды

К галогенидам относятся соединения галогенов (Cl, F, Br, J) со щелочными и щелочноземельными металлами. С химической точки зрения относящиеся сюда минералы представлены солями кислот: HF, HСl, HВr и HJ. Соответственно, выделяют классы фторидов, хлоридов, бромидов и йодидов. Галогениды обычно бесцветны или имеют светлую окраску. Минералам этого типа присуща низкая плотность, стеклянный блеск, прозрачность или полупрозрачность. В отличие от легко растворимых хлоридов, фториды нерастворимы в воде, обладают несколько более высокой твердостью и плотностью. Наиболее распространенными среди хлоридов являются галит и сильвин, а среди фторидов - флюорит.

Галит (NaCl). «Галос» - по-гречески «море», «соль». Синоним: каменная соль. Сингония кубическая. Кристаллы имеют кубический облик, для них характерны ступенчатые углубления на гранях кубов. Наблюдается также в виде рыхлых или плотных кристаллически-зернистых корок или «пластин» на дне бассейнов. Цвет. Чистые массы галита прозрачны и бесцветны или имеют белый цвет, но часто (из-за примесей) имеют серый, желтый, красный, бурый или черный, иногда синий цвета. Блеск стеклянный, жирный. Твердость 2. Спайность весьма совершенная по кубу. Уд.вес 2,1-2,2. Хрупок. Вкус соленый. Применение. Помимо того, что галит является важнейшим пищевым продуктом и консервирующим средством, он широко используется в химической промышленности для получения соляной кислоты, хлора, соды, едкого натрия и ряда других солей. Кроме того, галит является важнейшим исходным сырьем для получения металлического натрия.

Сильвин (KCl). Сингония кубическая. Облик кристаллов кубический. Агрегаты - в виде сплошных зернистых масс. Цвет. Чистые разности водяно-прозрачные и бесцветные, встречаются молочно-белые, розовые и ярко-красные сильвины. Блеск стеклянный. Твердость 1,5-2. Спайность весьма совершенная. Уд. вес 1,97-1,99. Применение. Преимущественно используется для производства удобрений. Кроме того, используется в химической промышленности.

Флюорит (CaF₂). От латинского «флюор» - течь, так как минерал легко плавится. Впоследствии именно от названия флюорита было образовано латинское название химического элемента фтора. Синоним – плавиковый шпат. Сингония кубическая. Часто встречается в виде правильных кубических или октаэдрических кристаллов, нередко находят и красивые друзы. Цвет. Флюорит окрашен в различные цвета: желтый, зеленый, голубой, фиолетовый, иногда бывает бесцветный. Один и тот же образец в разных частях может быть различно окрашен, т.е бывает полихромным (недаром, горняки нередко называли флюорит «рудным цветком»). При нагревании цвет часто исчезает и вновь возвращается при облучении рентгеновскими лучами. Блеск стеклянный. Твердость 4. Хрупок. Спайность совершенная (при раскалывании получаются правильные октаэдры). Уд. вес 3,18. Часто проявляется флюоресценция, а при нагревании термолюминесценция. Разновидности: оптический флюорит – прозрачный и бесцветный. Применение. Флюорит используется в металлургии, в химической промышленности, в керамике, оптике и в качестве поделочного материала. Знаменитые мурренские вазы были изготовлены именно из флюорита. Минерал-эталон шкалы Мооса №4.

Задания:

Познакомившись с образцами эталонной коллекции минералов, вспомнив основные понятия, приемы определения физических свойств минералов и методику работы с таблицами определителей, студенты практикуются в самостоятельном определении минералов типов простых (самородных) веществ и галоидов. Каждому студенту преподавателем выдается по 3-4 образца.

Оформление работы. Работа выполняется в учебной тетради, где приводятся результаты определения физических свойств каждого образца минерала с указанием его названия.

Контрольные вопросы

1. На каких признаках основана классификация минералов?

2. Чем определяется принадлежность минерала к конкретному минеральному виду?

3. Как отличить самородное золото от меди?

4. Перечислите металлы, встречающиеся в природе в самородном состоянии.

5. Почему наблюдается столь сильное отличие физических свойств алмаза и графита?

6. Что такое полиморфизм?

7. Как отличить галит от сильвина?

8. Какой минерал используется для производства калийных удобрений?

9. Какой минерал есть у каждого на кухне?

10. Что такое плавиковый шпат?

Поиск по сайту: