Бетехтин А. Г. Курс минералогии
жүктеу/скачать 4,45 Mb. Pdf көрінісі
|
Betehtin 2008.compressed
Раздел IV. Окислы (оксиды) 293 ворах. В природных условиях они выпадают из раствора только в виде солей различных кислот. Исключение составляют лишь сильно поляри зующие катионы с 18электронной оболочкой (Cu 1+ и Pb 2+ ), встреча ющиеся в природе в виде окислов. Катионы с очень высокими ионными потенциалами (больше 10), об ладающие малыми радиусами ионов и большими зарядами, располага ются в верхней части диаграммы (см. рис. 142). Как известно, все они об разуют прочные комплексные анионы с ковалентными связями: [ВО 3 ] 3– , [СО 3 ] 2– , [SO 4 ] 2– , [РО 4 ] 3– и др., которые с соответствующими катионами дают разнообразные соли, выпадающие из растворов. Таким образом, на этой диаграмме отчетливо видны различия в хими ческих свойствах катионов в связи с их ионными потенциалами, обус ловливающими различное поведение их в растворах в зависимости от степени кислотности или щелочности последних. Часть интересующих нас катионов, образующих в природе окислы и гидроокислы, — Mg 2+ , Fe 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Сu 2+ и др. (в левой части очерченно Рис. 142. Катионы, склонные к образованию гидроокислов (ограничены пунктирными линиями) Описательная часть 294 го поля) — в кислых растворах способна к легкому переносу, но в сильно щелочных средах выпадает в виде кристаллических осадков — гидроокис лов или основных и средних солей. Катионы с более высокими ионными потенциалами — Аl 3+ , Fe 3+ , Mn 4+ , Si 4+ , Ti 4+ , Sn 4+ и др. — уже легко осажда ются в слабощелочных или слабокислых растворах в результате гидро лиза солей, главным образом в виде труднорастворимых гидроокислов (в соединении c анионами ОН). Главная масса гидроокислов образуется в зонах окисления рудных месторождений и вообще в коре выветривания горных пород. Вследствие того что большинство из них обладает очень низкой растворимостью в воде, при интенсивных процессах окисления они способны давать силь но пересыщенные растворы. Естественно поэтому, что они обычно наблю даются в виде скрытокристаллических и колломорфных масс. Другой областью распространения гидроокислов металлов (главным образом железа, марганца, кремния) являются водные бассейны: болот ные, озерные и морские. Так, во многих современных пресноводных озе рах северных областей (Карелия, Финляндия, Швеция, Канада) в при брежных мелководных участках наблюдаются скопления гидроокислов железа и марганца в виде рассеянных конкреций различных размеров и форм: шаровидных, эллипсоидальных, лепешковидных и неправильной формы масс. Наряду с гидроокислами Fe и Mn всегда содержат гумусо вые вещества, иногда Ni, Co и др. Каким бы путем ни образовались гидроокислы, с течением времени, особенно в воздушносухой обстановке, они теряют капиллярную и ад сорбированную воду с образованием соединений, химически связанных с гидроксильными группами, и даже безводных окислов (Fe 2 O 3 , MnO 2 и др.), особенно в областях с резко континентальным климатом. При про цессах регионального метаморфизма, протекающих на умеренных глуби нах, за счет гидроокислов происходит образование кристаллическизер нистых масс безводных окислов. Если мы обратимся к вопросу о том, какие вообще элементы в виде безводных простых окислов образуются при эндогенных процессах ми нералообразования (магматических, пневматолитовых и гидротермаль ных), то увидим, что список их в точности отвечает списку тех же катио нов, которые склонны при процессах гидролиза солей образовывать нерастворимые в водах гидроокислы (см. рис. 142). Таковы, например, кварц, рутил (TiO 2 ), касситерит (SnO 2 ), корунд (Аl 2 О 3 ), гематит (Fe 2 O 3 ), браунит (Мn 3 О 4 ) и многие другие. Двухвалентные катионы, примыка ющие к этой главной группе катионов (см. рис. 142), гораздо реже встре чаются в виде простых безводных окислов, но характерно, что они до вольно часто наблюдаются в виде двойных окислов (минералы группы шпинели, так называемые титанаты, близкие к ним танталониобаты и др.). Если мы упомянем о воде (Н 2 О) в твердом состоянии (лед), то этим |