Галоиды
Курсовая работа, 26 Октября 2011, автор: пользователь скрыл имя
Описание работы
Минералы — природные тела, приблизительно однородные по химическому составу и физическим свойствам, образующиеся в результате физико-химических процессов, которые протекают в недрах или на земной поверхности. Минералы слагают горные породы, руды.
Содержание
Введение
Галоиды
Состав и свойства газа
Заключение
Список литературы
Работа содержит 1 файл
геология готово.docx
— 276.31 Кб (Скачать)План
- Введение
- Галоиды
- Состав и
свойства газа
- Заключение
- Список литературы
1.Введение
Минералы — природные тела, приблизительно однородные по химическому составу и физическим свойствам, образующиеся в результате физико-химических процессов, которые протекают в недрах или на земной поверхности. Минералы слагают горные породы, руды.
Для
визуального определения
По химическому составу минералы подразделяются на самородные элементы, сульфиды, галоиды, окислы, карбонаты, сульфаты, фосфаты, силикаты, органические соединения. Рассмотрим в данной работе галоиды.
Приро́дный газ — смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ.
Природный газ относится к полезным ископаемым,
одно из важнейших горючих ископаемых,
занимающее ключевые позиции в топливно-энергетических
балансах многих государств. Природный
газ является важным сырьем для химической
промышленности. В пластовых условиях
(условиях залегания в земных недрах) находится
в газообразном состоянии — в виде отдельных
скоплений (газовые залежи) или в виде
газовой шапки нефтегазовых месторождений,
либо в растворённом состоянии в нефти
или воде.
2.ГАЛОИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (ГАЛОИДЫ)
К классу галоидных соединений или галоидов относятся около 100 минералов, представляющих собой соединения металлов с галогенами –
фтором (F) , хлором (Cl) и гораздо реже бромом (Br) и йодом (I) – фториды,
хлориды и др. Главное значение из металлов в этих соединениях имеют
натрий (Na), калий (К), магний (Mg), кальций (Са) и некоторые другие.
Роль галоидов как породообразующих минералов невелика: широкое распространение имеют лишь хлориды и отдельные фториды, но они важны в общегеологическом и практическом отношении. Хлориды образуют мощные соленосные толщи, являющиеся ценным химическим и агрономическим сырьем. Фториды используются преимущественно в металлургической промышленности.
Галоиды, за редким исключением, встречаются в виде изометричных
кристаллов и кристаллически–зернистых агрегатов.
Минералы в основном бесцветные и, лишь содержащие примеси,
окрашены в различные цвета, обычно светлые. Большая часть галоидов
прозрачна или просвечивает, имеет стеклянный блеск, низкую или среднюю
твердость. Плотность небольшая и зависит в основном от атомной массы
элементов, входящих в состав минералов. Твердость порядка 4; удельный вес 2,8-4. Окраска большей частью светлая. Характерен наиболее низкий из всех обычных показатель преломления (1,33-1,46). Обычна совершенная спайность.
Хлориды
легко растворимы в воде и поэтому
имеют вкус. Из обширного класса галоидов
рассматриваются лишь наиболее распространенные
в природе хлориды и фториды металлов,
т. е. соли соляной и фтористоводородной
(плавиковой) кислот. Больше всего хлоридов
содержится в воде морей и океанов, а также
в составе современных осадков некоторых
водоемов (озер, заливов, лиманов и т. п.),
расположенных в областях с жарким, засушливым
климатом; известно много минеральных
источников, содержащих растворенные
хлориды; большие количества их заключены
в нефтяных и минерализованных подземных
водах, включая природные рассолы различного
происхождения.
В месторождениях ископаемых солей хлориды,
преимущественно Na, К и Mg, образуют мощные
залежи (каменная соль, калийные соли и
т. д.) в толщах осадочных пород. В пустынных
и полупустынных районах в’ зоне окисления
сульфидных месторождений образуются
гипергенные хлориды цветных металлов:
серебра, меди и др. Эндогенные хлориды
в природе не встречаются, но хлор входит
в состав некоторых минералов: амфиболов,
скаполита, содалита, апатита и др.
По своему значению в жизни человека хлориды
превосходят все другие минеральные виды
(кроме, может быть, воды); действительно,
без поваренной с оли (галита) человек
не может существовать, а калийные соли
являются важнейшими агрономическими
рудами.
Хлориды образуются главным
испарении вод поверхностных бассейнов. Преобладающая связь хлоридов с
осадочными процессами объясняется тем, что около 75% всего хлора земной
коры сосредоточено в океанической воде.
Особыми свойствами обладают галит и сильвин- соленый и горько-соленый вкус.
Ниже рассматриваются только практически наиболее важные хлориды (галит, сильвин) и фториды (флюорит).
Галит
NaCl
| ГАЛИТ (Halite) Наиболее распространенный минерал этого класса. |
- Галит
– хлорид натрия (NaCl) – единственный в
природе минерал, употребляемый в пищу
(в быту - каменная соль или
поваренная соль). Сингония кубическая. Облик кристаллов, как правило, кубический, для них характерны воронкообразные
ступенчатые углубления на гранях, нередко срастаются в друзы. Галит обычно образует крупные кристаллы, наросшие в
пустотах и трещинах горных пород, реже вросшие в глину, ангидрит; огромные кубы объемом более одного кубометра
найдены в верховьях реки Аллер (Германия) и у города Детройт (США). Встречаются почти одни кубические кристаллы,
которые часто деформированы и имеют скругленные грани; редко октаэдры и ромбододекаэдры, скелетообразные формы,
крупнозернистые агрегаты, волосистые выцветы и сталактиты. Агрегаты бывают двух видов: каменная соль - плотные
крупнокристаллические массы, залегающие среди горных пород, и самосадочная соль - рыхлые осадки на дне соленосных
басейнов. Твердость 2, хрупок, спайность совершенная по кубу, излом ступенчатый, блеск стеклянный на свежем сколе, на
затёртой поверхности жирный. Сам по себе галит прозрачен и бесцветен, или имеет белый цвет (из-за включений
пузырьков воздуха). Но в результате захвата примесей приобретает серый (обычно глинистые частицы), желтый
(гидроокислы железа), красный цвет (гематит), бурый и чёрный (органические вещества, исчезающие при нагревании), а
наиболее характерная окраска - ярко-синяя. Она неравномерная, наблюдается в виде пятен и полос, особенно в участках,
подвергшихся наибольшей деформации. Искусственно такая окраска получается при облучении каменной соли
рентгеновскими лучами или парами металлического натрия. При нагревании до 200°С синяя окраска исчезает, и соль
становится бесцветной. Такой цвет обусловлен структурными дефектами (ионы натрия приобретают свободные электроны
и нейтрализуются). Обладает особым свойством - растворяется в воде и обладает солёным вкусом, гигроскопичен. - Название происходит от греческого gallos – морская соль.
- Происхождение.
Образуется при осаждении в усыхающих
замкнутых соленых озерах или мелководных
морских лагунах и
заливах, отделенных от морского бассейна песчаными барьерами (барами), в условиях жаркого сухого климата. Мертвое
море (Палестина) - яркий пример испаряющегося соленого водоема. В ископаемых соленосных осадках, образовавшихся в
прошлые геологические эпохи, галит встречается в виде сплошных масс каменно соли. Соляные залежы, располагаясь среди
других осадочных пород, во время горообразовательных движений, в силу большой способности к пластическим
деформациям, легко меняют свою форму, образуя часто мощные, сложные по строению купола (диапиры), и порывают
вышележащие слои пород. Аналогичным образом возникли месторождения в Техасе (бассейн Эбро); на западе Канады; в
России (Соликамск); в Австрии, Вюртемберге (Германия), Карпатах, Испании, на юге Ирана. - В пустынях,
как известно, широко развиты так называемые
солончаки, представляющие собой выцветы
солей, они
исчезают после дождей и вновь образуются в сухую погоду. В виде продуктов возгона галит вместе с другими хлоридами
отлагается на стенках кратеров вулканов и в трещинах лавовых потоков (Везувий и Этна в Италии). - Минералы-спутники: сильвин, карналлит, гипс и другие сульфаты, карбонаты.
- Месторождения
в основном представляют собой скопления
каменно соли, и приурочены к осадкам древних
геологических
эпох, характеризовавшихся продолжительным континентальным жарким климатом (на территориях Европы, Южной Азии,
Америки и др.). Из месторождений СНГ наиболее важными являются: Славянско-Артемовское (Бахмутское) месторождение
(Украина), представленное 18 пластами каменной соли, переслаивающимися в глинами, ангидритами и известняками;
Илецкое (к югу от Оренбурга), где слои сильно перемяты, а мощный шток соли прикрыт лишь небольшими наносами;
Соликамское (Верхнекамское) - крупнейшее в мире месторождение калийных и магниевых солей, в котором залегают
также мощные толщи гипса, каменной соли и др. Из современных месторождений самосадочной соли заслуживает
внимания оз. Баскунчак (в низовьях р. Волги). - К числу давно
известных месторождений каменной соли
принадлежит месторождение Величка к
юго-востоку от Кракова
(Польша), разрабатывающееся ещё с XI века; огромный шток каменной соли расположен у г. Суэца; очень крупные залежи
известны в Индии, вдоль Гималайских гор в Пенджабе и др. А также: Стасфурт, Нижняя Саксония и Бавария (Германия),
особенно замечательные кристаллы происходят из северо- и среднегерманских земель. Здесь находили фиолетовые и синие
кристаллы с ребрами длиннее 50 см; в бывшем руднике Виненбург встречались очень большие октаэдры; в угольных
шахтах Рурской области, а также возле города Зальцгиттер находят кубы каменной сопи. Тироль и Зальцбург (Австрия);
Воль-Терра в Пизе, Агридженто и Энна (Италия); Испания; мест. Беке, кантон Во (Швейцария); Лорена (Франция);
Канталония (Испания); Калифорния, Луизиана, Канзас, Аризона (США) (в Америке и Канаде подземные залежи соли
простираются от Аппалачских гор западнее Нью-Йорка через Онтарио до бассейна Мичигана); Перу и Аргентина. - Из
истории. Благодаря своему уникальному
свойству – соленому вкусу – в древности
галит был предметом
государственной торговли и ценился буквально на вес золота. С незапамятных времен соль известна людям как приятная
приправа к пище и используется многими народами для выражения верности обычаям хлебосольства. В Евангелии от
Матфея говорится: ,,Вы - соль Земли". Пожалуй, соль была первым минералом, который добывали в шахтах, например, уже
в бронзовом веке в легкодоступных залежах каменной соли близ Зальцбурга (Австрия). Страбон, греческий географ,
живший на рубеже старой и новой эры, сообщает о месторождениях соли; древнеримский врач Диоскорид описывает
добычу соли из морской воды. От греч. hais - соль происходят слог hall во многих старых названиях местностей и
наименование минерала галит. Первыми городами Германии и Австрии, связанными с солью, были Люнебург (956),
Райхенхалль (1163) и Халлейн (1177). Благодаря многочисленным соляным источникам, в Германии рано развилась
торговля солью. - Лечебные
и магические свойства. Галит используется
в растворе с йодом и водой для полоскания
горла при ангине,
ларингите и тонзиллите. Раствор теплой воды (1 столовая ложка минерала на стакан) с галитом снимает острую зубную
боль. Платяной мешочек с раскаленной солью прикладывают к местам, пораженным радикулитом, им прогревают грудную
клетку при бронхите, выводят чирьи и фурункулы. - На первый
взгляд может показаться, что обычная
(но крайне необходимая) приправа к нашей
пище не может иметь никаких
магических особенностей. Но давайте вспомним, каково в действительности наше отношение к соли, или, если говорить
языком минералогов, к галиту. Что мы имеем в виду, когда говорим: «Я с ним пуд соли съел»? Этой фразой мы
подчеркиваем не только длительное знакомство с человеком, но и полное к нему доверие. Причем, заметьте, степень
близости и доверия измеряется не хлебом, сахаром или картошкой, а именно солью. - А кто не помнит
словосочетания «соль земли», «вот в чем
соль», «а в чем соль твоего рассказа»
и так далее? Кажется, что
эти простые фигуры речи употребляются для образности языка и никакого потаенного смысла не имеют. Однако
практически во всех сказках и преданиях народов мира есть упоминание о соли как о сильнейшем обереге против
колдовства, злых духов и от различных неприятностей и бед. Например, Василиса Премудрая отводит глаза Кощея
Бессмертного и направляет его в другую сторону, бросив между собой и преследователем горсть соли; Баба Яга дает соль
Ивану-солдату в качестве талисмана, когда тот отправляется за своей невестой в тридевятое царство (то есть в мир
мертвых). В европейских преданиях невеста сыплет соль на стол, за которым пирует забывший ее и самого себя жених, у
него раскрываются глаза, и он вспоминает и собственное имя, и свою возлюбленную и т. д. - Среди военных
бытовало мнение, что соль бережет в бою
от ран и смерти. Недаром же (даже во время
Второй мировой
войны) солдат брал с собой на фронт узелок с горстью родной земли, смешанной со щепоткой соли. А что говорить о
знаменитых заговорах на соль для охраны человека в пути от лихих людей, для привлечения любви; для «высыхания» слез
(от депрессии), на удачу, на счастье, от различных заболеваний и т.д. Как талисман галит служит своему владельцу для
привлечения удачи, любви, симпатии других людей. В качестве оберега хранит его от случайных ран, увечий, нападения
лихих людей. Он оберегает от неприятностей, охраняет в пути, помогает сделать карьеру. Галит очищает помещение и
разум владельца от негатива, помогает добиться успешной карьеры.
Сильвин КСl
Сильвин (от Sylvius, латинизированного имени голландского врача и химика Ф. Боэ; 1614—72), минерал из класса галогенидов, химический состав KCl; содержит 52,48% К, а также примеси Br, реже I. Включенные пузырьки газа (N2, CO2, CH4, Не и др.) придают прозрачным и бесцветным кристаллам С. молочно-белый цвет. В виде примесей содержит также галит (NaCI) и окись железа Fe2O3, сообщающую С. красную окраску. Кристаллизуется в кубической системе. Хорошо огранённые кристаллы встречаются редко; обычно С. образует плотные зернистые агрегаты вместе с галитом, карналлитом и др. (подобные агрегаты называют сильвинитом). Твердость по минералогической шкале 2; плотность 1990 кг/м3, блеск стеклянный, тусклый. Легко растворим в воде; на вкус — жгучий, горьковато-солёный. Прозрачные кристаллы хорошо пропускают коротковолновую и инфракрасную области спектра.
В природе отлагается в осадочных соленосных толщах вместе с галитом, карналлитом, образуя иногда крупные толщи промышленных месторождений калийных солей. Встречается также в возгонах вулканов. Прозрачные кристаллы С. (искусственные) применяются в оптических системах спектрографов и других приборах.
Флюорит
CaF2
-
Флюорит. Минерал подкласса фторидов,
химическая формула CaF2. Кристаллизуется
в кубической сингонии. Для
флюорита характерны кристаллы кубического и октаэдрического облика, иногда грани куба имеют паркетообразный
рисунок, обычны двойники прорастания. Известны друзы и щётки кристаллов, массивные агрегаты от
крупнокристаллических до скрытокристаллических, порошковатых и землистых. Встречается в виде вкраплений,
шестоватых, лучистых агрегатов. Для флюорита характерно разнообразие окраски. Иногда он бесцветный и водяно-
позрачный, но чаще фиолетовый, синий, голубоватый, розовый, жёлтый или зелёный разных оттенков, иногда фиолетово-
чёрный. Такое разнообразие цветовой гаммы присуще только флюориту. Любопытно, что окраска исчезает при нагревании
и вновь возвращается при облучении рентгеновскими лучами. В бесцветных кристаллах можно вызвать фиолетовую
окраску действием паром металлического кальция и электрическими разрядами. Это наводит на мысль, что окраска может
быть обусловлена появлением в кристаллической структуре электрически нейтральных атомов Са и F, она связана, как
правило, с дефектами его кристаллической структуры. Характерна неравномерная, зональная окраска, кристаллы часто
полихромны. Черта бесцветная. Минерал прозрачный, блеск стеклянный до жирного. Хрупкий. Спайность совершенная по
октаэдру, излом ступенчатый или гладкий. Твердость 4 (эталон шкалы Мооса). Удельный вес 3,2. Плотность 3,18.Обладает сильной
флюоресценцией в ультрафиолетовых лучах, от синей до фиолетовой, а также термолюминесценцией. - Для флюорита
характерны изоморфные примеси стронция,
редких земель: иттрия и церия, Здесь проявляется
гетеровалентный изоморфизм типа: Ca2+ + F- = Y3+ + O2-; 2Ca2+ = Na+ + Y3+. Примеси флюорита являются
типоморфными (указывают на условия образования). Так, флюориты, генетически связанные с гранитами, содержат
больше иттрия, чем церия в своем составе. В щелочных породах, наоборот, в составе флюорита преобладает церий.
Флюориты же доломитов практически не содержат редких земель. Они вообще содержат наименьшее количество
примесей и являются наиболее чистыми. Возможно, что фиолетовый цвет минерала как обусловлен примесями РЗЭ -
они в ходят в минерал в качестве центов окраски. - Ратовкит
- землистый, порошковатый фиолетовый
флюорит, встречающийся в мергелистых
породах или
доломитизированных известняках, имеет осадочное происхождение. - Блю-Джон - разновидность флюорита с цветной и белой полосчатостью, Дербишир (Англия).
- Другие названия
минерала и его разновидностей: трансваальский
изумруд, южноафриканский изумруд,
фальшивый изумруд, плавик. - Происхождение.
Гидротермальный с кварцем, баритом, кальцитом,
доломитом, апатитом, гипсом, целестином
и
сульфидами (галенит, сфалерит, халькопирит, марказит, молибденит); а также с халцедоном, киноварью, антимонитом, с
тетраэдритом и серебросодержащими минералами; в грейзенах с кварцем, бериллом, турмалином, касситеритом,
вольфрамитом и топазом. Редко в скарнах с гранатом и кальцитом. Ратовкит - осадочного происхождения. В
поверхностных условиях устойчив и накапливается в корах выветривания. Акцессорный минерал в кислых магматических
остаточных расплавах, а также в пегматитах. - Месторождения:
Верхний Пфальц и Вёлсендорф (Бавария),
Аргентина, Франция, Индия, Мьянма, Намибия,
Австрия,
Швейцария, Тюрингия; Турция, Гарц (Германия). Парс (Южн. Тироль), Италия; Конгсберг, Норвегия; Ивигтут,
Гренландия; графство Дербишир, Великобритания; о. Ньюфаундленд, Канада; шт. Иллинойс, США; Кондомское,
Таштагольское (Горная Шория), Такоб, Магоф (Таджикистан), крупное месторождение в районе Чаткальского заповедника
(Узбекистан), Хайдаркан (Киргизия), Бадамское (Казахстан). В России — Калангуй (Читинская обл.), Дальнегорск
(Приморье), Белореченское (Сев. Кавказ), и мн. др. Наиболее крупные прозрачные кристаллы массой в десятки и даже
сотни килограммов добывают на территории Казахстана. Крупные месторождения флюоритов открыты в Монголии. - Применение:
Используется в металлургии в качестве
флюса при выплавке алюминия. Прозрачные
бесцветные
бездефектные кристаллы флюорита используются в оптике, в оптических приборах ночного видения. Является сырьём для
производства плавиковой кислоты и различных соединений фтора. При обработке минерала серной кислотой получают
плавиковую кислоту, с помощью которой можно наносить вытравленный рисунок на стекло. Диоксид кремния SiO2,
входящий в состав любого обычного стекла, взаимодействует с фтороводородом, образуя летучий тетрафторид кремния
SiF4. - В химической
промышленности из флюорита получают
фтор, искусственный криолит для электрохимического
производства алюминия и ряд фтористых соединений. - В керамическом производстве — для изготовления эмалей и глазурей.
- Кристаллы
флюорита с примесями редкоземельных
элементов, а также с железом могут быть
применены в
квантовых генераторах света. - Из
истории. В Древнем Риме вазы из флюорита
называли "муриновыми", и их цена
доходила до 100 000 динариев (1
динарий был эквивалентен 4,23 г золота). Камень используется с древности для изготовления некрупных видов посуды,
вазочек, шкатулок, а также в украшениях. Он часто ценился выше золота по своим уникальным качествам и красоте. - Первую реакцию
открыл еще в 1670 году художник из Норнберга
Шванхард. Он замитил, что из флюоритового
сосуда, содержащего серную кислоту H2SO4, выделяются пузырьки какого-то газа. Позднее немецкий химик Маргграф
растворил этот газ HF в воде и получил кислоту, названную по имени минерала плавиковой. Французский физик и
математик Анри-Мари Ампер (1775-1836) высказал мысль, что плавиковая кислота - это соединение водорода с
неизвестным элементом. Предположение Ампера дало толчок поискам способов выделения фтора в виде простого
вещества. - Саксонские
горняки в старину называли этот минерал
эрцблюме — «рудный цветок», поскольку
его
присутствие часто указывало на соседство ценных горных пород. - Название
дано от латинского "флюре" - течь,
так как этот камень дает легкоплавкие
смеси со многими минералами,
что издавна используется в металлургии, где он применяется в качестве плавня (флюса). Отсюда происходит его другое
название - "плавиковый шпат". От флюорита происходит латинское название фтора "флюорум", так как фтор впервые был
извлечён именно из этого минерала. - Лечебные
и магические свойства.
В народной медицине флюорит чаще всего
используется как средство,
помогающее при головных болях. Бытует мнение, что этот минерал оказывает положительное действие на
сердечнососудистую систему и головной мозг, помогает при таких серьезных заболеваниях, как эпилепсия и рассеянный
склероз. Некоторые литотерапевты предполагают, что флюорит облегчает состояние метеозависимых людей, тонизирует
нервную систему, снимает негативные последствия стрессовых ситуаций, нормализует сон, избавляет от бессонницы и
ночных кошмаров. Шары, сделанные из флюорита, используют при общеукрепляющем и тонизирующем массаже лица и
тела. В древности считали, что этот камень «лечит все заболевания, обеззараживает пространство, исправляет неполадки
нервной системы, налаживает позвоночник и является заслоном всех демонических влияний. - В Индии считается,
что этот камень обладает чуть ли не самыми
сильными магическими свойствами. Его
почитают и боятся. С древних времен маги и медиумы использовали шары, сделанные из флюорита, для
спиритических сеансов и предсказаний. Многие практикующие маги используют флюорит для медитации. Амулеты,
изготовленные из этого камня, защищают хозяина от негативного воздействия окружающих. Их рекомендуют носить
людям излишне возбудимым, для обретения гармонии с окружающим миром. Браслеты из флюорита помогают
женщинам совладать с эмоциями, оберегают от истерических состояний и привлекают удачу в любви. Флюорит —
талисман ученых, творческих людей. Талисманом может служить перстень с флюоритом. Он значительно увеличивает
умственные и аналитические способности своего хозяина. Небольшой брелок с необработанным камнем является
талисманом, приносящим успех в личной жизни.
3. Состав и свойства газа.
Природные углеводородные газы представляют собой смесь предельных углеводородов вида СnН2n+2. Основную часть природного газа составляет метан CH4 — до 98 %.
В
состав природного газа могут также
входить более тяжёлые
- этан (C2H6),
- пропан (C3H8),
- бутан (C4H10),
а также другие неуглеводородные вещества:
- водород (H2),
- сероводород (H2S),
- диоксид углерода (СО2),
- азот (N2),
- гелий (Не)
Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Чтобы можно было определить утечку по запаху, в газ добавляют небольшое количество веществ, имеющих сильный неприятный запах, так называемых одорантов. Чаще всего в качестве одоранта применяется этилмеркаптан.
Для облегчения транспортировки и хранения природного газа его сжижают, охлаждая при повышенном давлении.
Природные газы подразделяют на следующие группы:
1.
Газ, добываемый из чисто
2.
Газы, добываемые вместе с нефтью
(растворенные или попутные
3.
Газы, добываемые из
4. Газы газогидратных залежей.
Компонентный состав и свойства отдельных компонентов природного газа приведены в таблице 1.
Таблица 1. Основные свойства компонентов природных газов в стандартных условиях.