Бетехтин А. Г. Курс минералогии
жүктеу/скачать 4,45 Mb. Pdf көрінісі
|
Глава 2. Конституция и свойства минералов 95 веса атомов или ионов, слагающих кристаллическое вещество. Затем су щественную роль играют размеры ионных радиусов, возрастание кото рых компенсирует увеличение атомного веса, иногда настолько, что удель ный вес даже снижается: например, несмотря на то что атомный вес калия в 1,7 раза больше, чем натрия, удельный вес КСl (1,98) меньше, чем NaCl (2,17) в силу того, что ионный радиус К 1+ (1,33) больше ионного радиуса Na 1+ (0,98), что сильно сказывается на объеме кристаллического веще ства. Кроме того, как указывалось выше (см. полиморфизм), изменение, в частности увеличение координационного числа в кристаллических струк турах, приводит к уменьшению объема, а следовательно, к увеличению удельного веса. Наконец, уменьшение валентности катиона (или увели чение валентности аниона) при прочих равных условиях, по В. С. Собо леву, должно также сопровождаться увеличением удельного веса. Удельные веса минералов колеблются в широких пределах: от значе ний меньше 1 (лед, некоторые органические минералы) до 23,0 (некото рые разности минералов группы осмистого иридия). Главная масса природных органических соединений, окислов и солей легких металлов, расположенных в верхней части менделеевской таблицы, обладает удельными весами в пределах от 1 до 3,5: янтарь, твердые битумы (1,0–1,1), галит — NaCl (2,1–2,5), гипс — CaSO 4 . 2H 2 O (2,3), кварц — SiO 2 (2,65), алмаз (3,51) и др. Лишь некоторые относящиеся к этой группе мине ралы имеют больший удельный вес; таковы, например, корунд и его разно видности — Аl 2 О 3 (4,0). Среди сульфатов особо выделяется барит — BaSO 4 (4,3–4,7), почему он и получил свое название (от греч. барос — тяжесть). Соединения типичных тяжелых металлов, занимающих нижнюю часть менделеевской таблицы, характеризуются средними удельными весами от 3,6 до 9. Примеры: сидерит — FeCO 3 (3,9), сфалерит — ZnS (4,0), пирит — FeS 2 (5,0), магнетит — FeFe 2 O 4 (4,9–5,2), гематит — Fe 2 O 3 (5,0–5,2), англе зит — PbSO 4 (6,4), церуссит — РbСО 3 (6,5), касситерит — SnO 2 (7,0), гале нит — PbS (7,5), киноварь — HgS (8,0), уранинит — UO 2 (8–10). Наибольшие удельные веса имеют самородные тяжелые металлы: медь (8,9), висмут (9,7), серебро (10–11), золото (15–19), минералы группы самородной платины (14–20), минералы группы иридия и осмистого ири дия (17–23). Удельные веса минералов определяются в основном двумя способа ми: 1) методом вытеснения жидкости, т. е. путем взвешивания образца и измерения объема вытесненной им воды в сосуде; 2) путем определения потери в весе минерала, погруженного в воду (абсолютный вес образца делят на потерю им веса в воде). Удельный вес мелких зернышек минера ла определяется с помощью так называемого пикнометра или тяжелых жидкостей и весов Вестфаля, описываемых в специальных руководствах. Довольно значительные колебания удельного веса, устанавлива емые для одного и того же минерала, наблюдаются сравнительно редко Общая часть 96 и, помимо изоморфизма, обычно бывают обусловлены мельчайшими включениями посторонних минералов, в том числе пузырьков газа и жидкостей. Различие в удельных весах минералов широко используется при обо гащении руд различными гравитационными методами с целью отделе ния нерудных минералов (кварца, кальцита, барита и др.) от рудных ми нералов (галенита, сфалерита, касситерита и др.) При обогащении получаются концентраты с повышенным содержанием полезных мине ралов. Магнитность Существует очень немного минералов, которые обладают явно вы раженными магнитными свойствами. Минералы со слабыми парамаг нитными свойствами легко притягиваются магнитом (бедные серой раз ности пирротина). Но имеются и такие минералы, которые сами представляют собой магнит, т. е. являются ферромагнитными и притя гивают к себе железные опилки, булавки, гвозди. Таким свойством об ладают магнетит, никелистое железо, некоторые разности ферроплати ны. Наконец, известны диамагнитные минералы, отталкивающиеся магнитом (самородный висмут). Так как число минералов, обладающих магнитными свойствами, не велико, то этот признак имеет важное диагностическое значение. Испы тание на магнитность производится c помощью свободно вращающейся магнитной стрелки, к концам которой подносится испытуемый образец. Допускается и употребление магнита, при этом предпочтительно исполь зовать мелкие зерна минерала, а магнит прикрывать бумагой. Слабыми магнитными свойствами, не устанавливаемыми с помощью магнитной стрелки, обладает довольно большое количество минералов. На различии этих слабо выраженных магнитных свойств основано раз деление минералов на фракции с помощью электромагнита при исследо вании так называемых шлихов, т. е. тяжелой фракции минералов, полу чающейся при промывании. Радиоактивность В самом конце периодической системы Менделеева располагается группа радиоактивных элементов урана — радия, представляющих со вершенно особый интерес. Явления радиоактивности были открыты А. Беккерелем еще в 1896 г. Дальнейшее изучение их привело к откры тию общих законов строения атома и к развитию так называемой ядер ной физики. Как известно, образование ионов, химических соединений и вообще все химические процессы обусловлены почти исключительно строением наружных электронных оболочек атомов и той энергией, которая выделя |