Питання для контролю.

• Назвіть загальні властивості мінералів класу карбонатів.

• Охарактеризуйте загальні властивості мінералів класу фосфатів.

• Які загальні властивості мінералів класу ніиратів?

• Наведіть приклади сфери використання карбонатів.

• Де використовують фосфати?

• Назвіть сфери використання нвтратів.

• Дайте характеристику кальциту.

• Дайте характеристику доломіту.

• Дайте характеристику сидериту.

• Дайте характеристику малахіту.

• Дайте характеристику апатиту.

• Дайте характеристику фосфориту.

• Дайте характеристику вівіаніту.

• Дайте характеристику чилійській селітрі.

• Дайте характеристику індійській селітрі.

• Дайте характеристику арагоніту.

• Дайте характеристику азуриту.

Сульфати.

Сульфати — це солі сірчаної кислоти. До підкласу сульфатів належить близько 260 мінералів: гіпс, ангідрит, барит, мірабіліт та ін. Проте загальна маса їх становить не більше 0,1 % маси земної кори. Переважно ці мінерали є солями натрію, калію, кальцію, маг­нію, заліза, алюмінію, барію та інших металів. Мінерали цього під­класу здебільшого гіпергенного походження: хімічні озерні і морські осади, продукти окиснення сульфідів, сірки. Відомі сульфати і як продукти вулканічної діяльності.

Розрізняють дві основні групи сульфатів: водні і безводні.

Внаслідок доброї розчинності багато сульфатів легко перевідкла-даються. На повітрі вони можуть втрачати воду і переходити в без­водний стан, а в умовах надлишку води або вологи повітря часто переходять у водний стан.

Вони можуть реагувати з розчинами й утворювати різні види но­вих мінералів.

Характерними ознаками сульфатів є неметалічний блиск, мала твердість (2 - 3,5), на відміну від карбонатів у разі змочування роз­бавленим розчином НС1 вуглекислий газ не виділяється.

Гіпс CaSO_{4 *} 2H₂O (легкий шпат). Вважають, що назва мінералу походить від арабського слова «гебас» — білий або попелясто-сірий. У грецькій термінології назву γύψος Теофраст застосовував для по­значення крейди і гіпсу.

Типовий мінерал осадових гірських порід, який трапляється у вигляді самостійних покладів, а також у глинах, мергелях, пісках тощо. Хімічний склад, %: СаО — 32,5, SO₃ — 46,6, Н₂О — 20,9.

Фізичні властивості

Блиск.....................................................скляний, перламутровий, шовковистий

Твердість...............................................2

Спайність..............................................досконала

Злам.......................................................скалкуватий, зернистий, раковистий

Колір......................................................білий з різними відтінками до бурого

і чорного

Риска......................................................біла

Прозорість.............................................прозорий, напівпрозорий, просвічує,

непрозорий

Щільність..............................................2,3 г/см³

Діагностичні ознаки: мала твердість, досконала спайність. Під час нагрівання в пробірці біліє і виділяє воду.

Різновиди: звичайний кристалічний гіпс, листуватий гіпс (мар'їне скло), лускуватий (пінистий) гіпс, зернистий, дрібнокриста­лічний гіпс (алебастр), волокнистий гіпс (селеніт).

Форми знаходження в природі. Гіпс значно поширений у приро­ді. У вигляді землистих і щільних скупчень утворює пласти в осадо­вих породах. Трапляються агрегати гіпсу у вигляді друз, щільних зернистих, листуватих, волокнистих мас, двійників, які називають «ластівчин хвіст».

Поосодження екзогенне (хімічний осад соляних озер, лагун), гі­пергенне (результат гідратації ангідриту, вивітрювання сульфідів і самородної сірки), зрідка низькотемпературне гідротермальне.

Поклади гіпсу поширені в Росії, Казахстані, Туркменії, Узбекис­тані. В Україні промислові поклади гіпсу є на Донбасі, Поділлі, в Чернівецькій та Полтавській областях.

Застосовують гіпс у сільському господарстві для гіпсування со­лонцюватих ґрунтів, а також у різних галузях народного господарс­тва: будівництві, виробництві паперу, фарб, у металургії та ін.

Ангідрит CaSO₄. Назву дав А.Г. Вернер у 1804 р. (від ан і грец. ύδωρ— безводний) на відміну від інших сульфатів кальцію.

Хімічний склад, %: СаО — 41,2, SO₃ — 58,8.

Фізичні властивості

Блиск.....................................................скляний, перламутровий

Твердість...............................................3,0 — 3,5

Спайність..............................................досконала

Злам.......................................................нерівний, зернистий, раковистий

Колір......................................................білий з різними відтінками,

безбарвний

Риска......................................................біла, світло-сіра

Прозорість.............................................прозорий, напівпрозорий

Щільність..............................................З г/см³

Діагностичні ознаки: від кальциту різниться більшою щільніс­тю, від гіпсу — більшою твердістю.

Форми знаходження в природі: суцільні дрібнозернисті марму-роподібні, інколи жердинисті маси.

Походження екзогенне. Утворюється внаслідок випадання в осад з морської води за температури понад 42 °С. Якщо у воді розчинена зна­чна кількість NaCl і MgCl₂, ангідрит може відкладатися за температу­ри 20 - 30 °С. Частково може утворюватися під час дегідратації гіпсу.

У земній корі за нормального тиску і наявності води ангідрит пе­реходить у гіпс зі збільшенням об'єму на 30 %.

Поклади ангідриту пов'язані з родовищами солей морського по­ходження. Значні поклади знаходяться в Росії, Німеччині, Індії, США, Україні (Артемівське).

Аналогічно гіпсу ангідрит застосовують для хімічної меліорації солонців і солонцюватих ґрунтів, у будівництві.

Барит BaSO₄ (важкий шпат). Назва походить від грецького сло­ва βαρύς — важкий (через велику щільність).

Хімічний склад, %: ВаО — 65,7, SO3 — 34,3, домішки Sr, Са, Fe2O3 та ін.

Фізичні властивості

Блиск.....................................................скляний, іноді перламутровий

Твердість...............................................3,0 - 3,5

Спайність..............................................досконала

Злам.......................................................землистий, зернистий

Колір......................................................безбарвний, білий з різними відтінками

Риска......................................................біла, у залізистих — червона

Прозорість.............................................прозорий, напівпрозорий

Щільність..............................................4,5 г/см³

Діагностичні ознаки: має велику щільність; від карбонатів різ­ниться нерозчинністю в НС1 навіть під час нагрівання, від силіка­тів — меншою твердістю. Забарвлює полум'я в жовто-зелений колір.

Форми знаосодження в природі. Двійники, друзи, конкреції, ста­лактити; зернисті, листуваті, щільні, прихованокристалічні, земли­сті маси.

Походження гідротермальне й осадове. Барит екзогенного похо­дження утворюється в зоні «залізного капелюха» за рахунок взаємо­дії розчинних солей барію із сульфатами інших металів чи з H₂SO₄.

Поклади бариту є в Грузії, Туркменії, Росії, Англії, Румунії, Іта­лії, США.

Застосовують барит у промисловості в чистому вигляді або у ви­гляді препаратів; під час буріння свердловин, у виробництві фарб, гумовій, паперовій промисловості; в сільському господарстві — як зооцид для боротьби зі шкідниками сільськогосподарських культур; у медицині.

Мірабіліт Na₂SO_4*10H₂O (глауберова сіль). Назву дано за прі­звищем німецького хіміка Й.Р. Глаубера, який відкрив і був «здиво­ваний» утворенням цієї солі (від лат. mirabilis — дивний, незвичай­ний).

Хімічний склад, %: Na₂O —19,3, SO₃ — 24,8, Н₂О — 55,9.

Фізичні властивості

Блиск.....................................................скляний

Твердість...............................................1,5 - 2,0

Спайність..............................................досконала

Злам.......................................................раковистий

Колір......................................................безбарвний, білий

Риска......................................................біла

Прозорість.............................................прозорий, напівпрозорий

Щільність..............................................1,5 г/см³

Діагностичні ознаки: у пробірці під час нагрівання розчиняєть­ся у власній кристалізаційній воді. Має слабкий гірко-солоний смак.

Форми знаходження в природі. У земній корі трапляється у ви­гляді кірок, вицвітів, суцільних зернистих мас.

Походження екзогенне. Мірабіліт утворюється в соляних озерах, збагачених сульфатом натрію. На повітрі втрачає воду і переходить У тенардит Na₂SO₄.

Найбільші поклади мірабіліту знаходяться в затоці Кара-Богаз-Гол Каспійського моря, озері Грайт-Солт (штат Юта, США). В Україні відносно рідкісний мінерал.

Застосовують мінерал у скляній промисловості, для виробницт­ва соди, в медицині.

Мірабіліт є мінералом ґрунтів. У разі накопичення його в ґрунто­вому розчині разом з іншими легкорозчинними солями формуються солончакові ґрунти або солончаки.

Каїніт КС1 • MgSO₄ • ЗН₂О.

Хімічний склад, %: КС1 — 30, MgSO₄ — 48,1, Н₂О — 21,9, а також домішки NaCl, гіпсу. К₂О в каїніті близько 10 - 12 %.

Фізичні властивості

Блиск.....................................................скляний

Твердість...............................................3,0

Спайність..............................................відсутня

Злам.......................................................раковистий

Колір......................................................світлий із сіруватим відтінком

Риска......................................................біла

Прозорість.............................................просвічує

Щільність..............................................2,1 г/см³

Діагностичні ознаки: невелика твердість, добре розчинний у во­ді, має гірко-солоний пекучий смак, малогігроскопічний.

Форми знаходження в природі. Зернисті маси.

Походження осадове — хімічний осад озер, морів.

Поклади є в Україні (Калуське), Росії (Солікамське).

Через невеликий вміст калію каїніт не транспортують, а разом з іншими калійними і магнієвими солями застосовують для вироб­ництва калійних добрив. Висока ефективність каїніту виявляється на ґрунтах легкого гранулометричного складу і в разі внесення під цукрові буряки.