Нашатырь

НАШАТЫРЬ - минерал, хлорид аммония. Английское название: Salammoniac (название минерала, утверждённое IMA)

Происхождение названия: Нашатырь назван от слова " sal ammoniac" - что означает "соль Аммона" (Аммон - верховный бог у древних египтян).

Другие названия (синонимы):

IMA не рекомендует использовать какие-либо названия минеральных видов кроме официально утверждённых, несмотря на это, в литературе, помимо утвержденного названия нашатырь, встречаются такие: хлораммоний (chlorammonium), хлорид аммония (chloride of ammonium), хлористый аммоний, саламмониак (salammoniac).

Фотографии образцов Нашатырь

Свойства

Сингония: Кубическая

Состав (формула): NH₄Cl

Цвет:

Бесцветный, белый, бледно-серый; при включении других минералов цвет может изменятся от светло-желтого до коричневого.

Цвет черты (цвет в порошке): Белый

Прозрачность: Прозрачный

Спайность: Несовершенная

Излом: Раковистый

Блеск: Стеклянный

Твёрдость: 1-2

Удельный вес, г/см³: 1,532 - измеренный; вычисленный

Форма выделения

Нашатырь образует трапецоэдрические кристаллы, реже додекаэдрические и кубические, имеющие изогнутые, ступенчатые грани, приобретая тетрагональный, ромбоэдрический облик. Агрегаты скелетные, дендритовые; волокнистые, землистые, мучнистые, сталактитоподобные массы; корки.

Основные диагностические признаки

Нашатырь растворяется в воде; имеет соленый вкус, может вызвать жжение; при нагревании с щелочами или содой выделяется бесцветный газ аммиак NH₃, имеющий характерный запах.

Сопутствующие минералы

Нашатырь встречается с серой (фумарольные источники); реальгаром, аурипигментом, масканьитом, серой, чермигитом (при сгорании угольных пластов).

Происхождение

Нашатырь формируется как продукт возгонки вокруг фумарольных источников, в кратерах вулканов; при сгорании угольных пластов и отвалов; на месторождениях гуано.

Месторождения / проявления

Нашатырь известен среди продуктов вулканической возгонки в Индии (Mount Pelee, Martinique); Италии (Везувий, Кампания; Этна Сицилия; Стромболи, Липари; Исландии (Гекла); Мексике (Paricutin, Michoacan); США, о. Гавайи (Kilauea); Таджикистане (Kukhi-Malik); при сгорании угольных пластов и отвалов нашатырь встречается в Англии (Newcastle, Northumberland); Германии (Duttweiler, near Saarbr¨ucken, Saarland);Норвегии (Mt. Pyramide, Spitsbergen); США, штат Калифорния (Hope Ranch, Santa Barbara Co.); Франции (Saint-Etienne, Loire); месторождения гуано с проявлениями нашатыря известны в Перу, Чили.

Нефелин

НЕФЕЛИН - минерал, алюмосиликат натрия. Английское название: Nepheline (название минерала, утверждённоеIMA) Впервые выделен/описан: Нефелин описан Hauy R.J. в третьем томе пятитомного справочника по минералогии 1801 года издания.

Происхождение названия: Название происходит от греческого "нефеле" - облако (образует облаковидную массу при попадании в сильную кислоту)

Другие названия (синонимы):

Нефелит, элеолит

Фотографии образцов Нефелин

Свойства

Сингония: Гексагональная

Состав (формула): NaAlSiO₄, в качестве примеси типичен K, встречаются Ca, Mg, реже Fe, Be, Cl, Ga, H₂O; по данным проекта RRUFF: KNa₃(AlSiO₄)₄

Цвет:

Бесцветный, белый, серый, грязно-зелёный, розовый, буроватый

Цвет черты (цвет в порошке): Белая

Прозрачность: Просвечивающий, Непрозрачный

Спайность: Несовершенная

Излом: Неровный

Блеск: Жирный, Стеклянный

Твёрдость: 5,5-6

Удельный вес, г/см³: 2,55-2,66 – измеренный; 2,64 – вычисленный

Особые свойства:

Нефелин легко разлагается в кислотах (в азотной, соляной, серной).

Форма выделения

Нефелин обычно образует сплошные зернистые агрегаты, реже короткопризматические кристаллы (как правило с неровными, шероховатыми гранями).

Основные диагностические признаки

Нефелин характеризуется сероватой окраской с различными оттенками и типичным жирным блеском, отсутствием спайности. Легко окисляется и покрывается рыхлой серой корочкой. Не встречается с кварцем. Разлагается сильными кислотами (азотной, серной, соляной).

Сопутствующие минералы

Альбит, апатит, микроклин, роговая обманка, титанит, эгирин Под действием постмагматических растворов нефелин замещается содалитом, канкринитом (cancrinite), цеолитами. В гипергенных условиях нефелин переходит в галлуазит-7Å (halloysite-7Å), гидрослюды, монтмориллонит; при латеритном выветривании – в гиббсит.

Происхождение

Нефелин имеет магматическое происхождение. Он является одним из главных породообразующим минералов в нефелиновых сиенитах и их пегматитах.

Месторождения / проявления

Основной источник промышленной добычи нефелина - нефелиновые породы, слагающие крупные массивы. Нефелин встречается в России (на Кольском полуострове: Ловозеро, Ковдор, Хибины; на Южном Урале: в Вишнёвых горах и Ильменских горах; в Красноярском крае; Туве; Якутии; на Дальнем Востоке), на континенте Антарктида и в Тихом океане, в Австралии, Австрии, Азербайджане, Анголе, Аргентине, Армении, Афганистане, Бирме, Боливии, Бразилии, Великобритании, Венгрии, Гватемале, Гвинее, Германии, Гренландии, Демократической Республике Конго, Индии, Испании, Италии, Казахстане, Камеруне, Канаде, Кении, Китае, Киргизии, Колумбии, обеих Кореях, Ливии, Мадагаскаре, Малави, Мали, Марокко, Мексике, Монголии, Намибии, Новой Зеландии, Норвегии, Парагвае, Перу, Польше, Португалии, Румынии, Словакии, Сомали, США, Таджикистане, Танзании, Уганде, Узбекистане, Украине, Финляндии, Франции, ЦАР, Чехии, Чили, Швейцарии, Швеции, Эквадоре, ЮАР, Японии.

Применение

Нефелин - один из источников для производства алюминия. Удобрение для кислых почв. В небольшом количестве используется при изготовлении стекла (для получения зелёных стекол). В керамической промышленности служит заменителем полевого шпата. Также нефелиновые отходы обогатительных фабрик могут быть использованы для получения глинозёма, соды, силикагеля.

НЕФРИТ

НЕФРИТ - скрытокристаллический актинолит.  Иногда нефрит рассматривают как горную породу, основную массу которой составляет агрегат скрытокристаллического актинолита. Английское название: Nephrite (названием минерала не является)

Свойства

Состав (формула): _Ca₂(Mg,Fe²⁺)₅Si₈O₂₂(OH)₂

Цвет:

Зелёный: от светлого до тёмного. Реже встречается нефрит белого, жёлтого, голубого и чёрного цветов.

Цвет черты (цвет в порошке): Белый

Прозрачность: Просвечивающий, Непрозрачный

Спайность: Отсутствует (весьма несовершенная)

Излом: Неровный

Блеск: Стеклянный, Шелковистый

Твёрдость: 5-6

Особые свойства:

Нефрит обладает высокой прочностью. Иногда встречается нефрит ювелирного качества, обладающий эффектом кошачьего глаза.

Форма выделения

Нефрит образует скрытокристаллические сплошные массы.

Происхождение

Метаморфическое: нефрит образуется при внедрении интрузий в породы богатые магнием (серпентиниты, доломиты и другие).

Месторождения / проявления

В России основные месторождения нефрита располагаются в Восточной Сибири, главным образом в Забайкалье. Это месторождения Бортогольское, Буромское, Голюбинское, Горлыкгольское, Оспинское, Уланходинское, Хамархудинское. На Полярном Урале нефрит добывают на месторождении Нырдвоменшор. В виде гальки нефрит добывают по берегам рек в отрогах хребта Куэнь-Лунь в северо-западной части Китая. Месторождения нефрита известны в провинции Британская Колумбия (Канада), в штатах Аляска, Вашингтон, Калифорния и Монтана (США). Крупные месторождения нефрита располагаются в Австралии, Бразилии, Мексике, Новой Зеландии и Польше. Промышленные месторождения белого нефрита известны только в России в среднем течении реки Витим; в Китае в предгорьях хребта Куэнь-Лунь и в Австралии на полуострове Эйр.

Применение

Нефрит является ценным поделочным камнем. Из него делают различные сувениры, украшения.

Никель

Общие запасы никеля в рудах на начало 1998 г. оцениваются в количестве 135 млн т., в том числе достоверные — 49 млн.т. Основные руды никеля — никелин (купферникель) NiAs, миллерит NiS, пентландит (FeNi)₉S₈ — содержат также мышьяк, железо и серу; в магматическом пирротине также встречаются включения пентландита. Другие руды, из которых тоже добывают Ni, содержат примеси Co, Cu, Fe и Mg. Иногда никель является основным продуктом процесса рафинирования, но чаще его получают как побочный продукт в технологиях других металлов. Из достоверных запасов, по разным данным, от 40 до 66 % никеля находится в «окисленных никелевых рудах» (ОНР), 33 % — в сульфидных, 0,7 % — в прочих. По состоянию на 1997 г. доля никеля, произведённого переработкой ОНР, составила порядка 40 % от общемирового объёма производства. В промышленных условиях ОНР делят на два типа: магнезиальные и железистые.

Тугоплавкие магнезиальные руды, как правило, подвергают электроплавке на ферроникель (5-50 % Ni+Co, в зависимости от состава сырья и технологических особенностей).

Наиболее железистые — латеритовые руды перерабатывают гидрометаллургическими методами с применением аммиачно-карбонатного выщелачивания или сернокислотного автоклавного выщелачивания. В зависимости от состава сырья и применяемых технологических схем конечными продуктами этих технологий являются: закись никеля (76-90 % Ni), синтер (89 % Ni), сульфидные концентраты различного состава, а также металлические никель электролитный, никелевые порошки и кобальт.

Менее железистые — нонтронитовые руды плавят на штейн. На предприятиях, работающих по полному циклу, дальнейшая схема переработки включает конвертирование, обжиг файнштейна, электроплавку закиси никеля с получением металлического никеля. Попутно извлекаемый кобальт выпускают в виде металла и/или солей.^[10] Ещё один источник никеля: в золе углей Южного Уэльса в Англии — до 78 кг никеля на тонну. Повышенное содержание никеля в некоторых каменных углях, пефтях, сланцах говорит о возможности концентрации никеля ископаемым органическим веществом. Причины этого явления пока не выяснены.

«Никель долгое время не могли получить в пластичном виде вследствие того, что он всегда имеет небольшую примесь серы в форме сульфида никеля, расположенного тонкими, хрупкими прослойками на границах металла. Добавление к расплавленному никелю небольшого количества магния переводит серу в форму соединения с магнием, которое выделяется в виде зерен, не нарушая пластичности металла.»^[11]

Основную массу никеля получают из гарниерита и магнитного колчедана.

Силикатную руду восстанавливают угольной пылью во вращающихся трубчатых печах до железо-никелевых окатышей (5—8 % Ni), которые затем очищают от серы, прокаливают и обрабатывают раствором аммиака. После подкисления раствора из него электролитически получают металл.

Карбонильный способ (метод Монда). Вначале из сульфидной руды получают медно-никелевый штейн, над которым пропускают СО под высоким давлением. Образуется легколетучий тетракарбонилникель [Ni(CO)4], термическим разложением которого выделяют особо чистый металл.

Алюминотермический способ восстановления никеля из оксидной руды: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al₂O₃

Применение[править | править исходный текст]

Сплавы[править | править исходный текст]

Никель является основой большинства суперсплавов — жаропрочных материалов, применяемых в аэрокосмической промышленности для деталей силовых установок.

монель-металл (65 — 67 % Ni + 30 — 32 % Cu + 1 % Mn), жаростойкий до 500 °C, очень коррозионно-устойчив;

белое золото (например 585 пробы содержит 58,5 % золота и сплав (лигатуру) из серебра и никеля (или палладия));

нихром, сплав никеля и хрома (60 % Ni + 40 % Cr);

пермаллой (76 % Ni + 17 %Fe + 5 % Cu + 2 % Cr), обладает высокой магнитной восприимчивостью при очень малых потерях на гистерезис;

инвар (65 % Fe + 35 % Ni), почти не удлиняется при нагревании;

Кроме того, к сплавам никеля относятся никелевые и хромоникелевые стали, нейзильбер и различные сплавы сопротивления типа константана, никелина иманганина.^[12]

Никель присутствует в качестве компонента ряда нержавеющих сталей.

Никелирование[править | править исходный текст]

Никелирование — создание никелевого покрытия на поверхности другого металла с целью предохранения его от коррозии. Проводится гальваническим способом с использованием электролитов, содержащих сульфат никеля(II), хлорид натрия, гидроксид бора, поверхностно-активные и глянцующие вещества, и растворимых никелевых анодов. Толщина получаемого никелевого слоя составляет 12 — 36 мкм. Устойчивость блеска поверхности может быть обеспечена последующим хромированием (толщина слоя хрома 0,3 мкм).

Физические свойства[править | править исходный текст]

Никель — серебристо-белый металл, не тускнеет на воздухе. Имеет гранецентрированную кубическую решетку с периодом a = 0,35238 нм, пространственная группаFm3m. В чистом виде весьма пластичен и поддается обработке давлением. Является ферромагнетиком с точкой Кюри 358 °C.

Удельное электрическое сопротивление 0,0684 мкОм∙м.

Коэффициент линейного теплового расширения α=13,5∙10⁻⁶ K⁻¹ при 0 °C

Коэффициент объёмного теплового расширения β=38—39∙10⁻⁶ K⁻¹

Модуль упругости 196—210 ГПа.^[3]

Химические свойства[править | править исходный текст]

Дихлорид никеля (NiCl₂)

Атомы никеля имеют внешнюю электронную конфигурацию 3d⁸4s². Наиболее устойчивым для никеля является состояниеокисления Ni(II).

Никель образует соединения со степенью окисления +2 и +3. При этом никель со степенью окисления +3 только в видекомплексных солей. Для соединений никеля +2 известно большое количество обычных и комплексных соединений. Оксид никеля Ni₂O₃ является сильным окислителем.

Никель характеризуется высокой коррозионной стойкостью — устойчив на воздухе, в воде, в щелочах, в ряде кислот^[4]. Химическая стойкость обусловлена его склонностью к пассивированию — образованию на его поверхности плотной оксидной плёнки, обладающей защитным действием. Никель активно растворяется в разбавленной азотной кислоте:

и в горячей концентрированной серной:

С соляной и с разбавленной серной кислотами реакция протекает медленно. Концентрированная азотная кислота пассивирует никель, однако при нагревании реакция всё же протекает^[5] (основной продукт восстановления азота — NO₂).

С оксидом углерода CO никель легко образует летучий и очень ядовитый карбонил Ni(CO)₄.

Тонкодисперсный порошок никеля пирофорный (самовоспламеняется на воздухе).

Никель горит только в виде порошка. Образует два оксида NiO и Ni₂O₃ и соответственно два гидроксида Ni(OH)₂ и Ni(OH)₃. Важнейшие растворимые соли никеля — ацетат, хлорид, нитрат и сульфат. Водные растворы солей окрашены обычно в зелёный цвет, а безводные соли — жёлтые или коричнево-жёлтые. К нерастворимым солям относятся оксалат и фосфат (зелёные), три сульфида: NiS (черный), Ni₃S₂ (желтовато-бронзовый) и Ni₃S₄ (серебристо-белый). Никель также образует многочисленные координационные и комплексные соединения. Например, диметилглиоксимат никеля Ni(C₄H₆N₂O₂)₂, дающий чёткую красную окраску в кислой среде, широко используется в качественном анализе для обнаружения никеля

Водный раствор сульфата никеля имеет зелёный цвет.

Водные растворы солей никеля(II) содержат ион гексаакваникеля(II) [Ni(H₂O)₆]²⁺. При добавлении к раствору, содержащему эти ионы, аммиачного раствора происходит осаждение гидроксида никеля (II), зелёного желатинообразного вещества. Этот осадок растворяется при добавлении избыточного количества аммиака вследствие образования ионов гексамминникеля(II) [Ni(NH₃)₆]²⁺.

Никель образует комплексы с тетраэдрической и с плоской квадратной структурой. Например, комплекс тетрахлороникелат (II) [NiCl₄]²⁻ имеет тетраэдрическую структуру, а комплекс тетрацианоникелат(II) [Ni(CN)₄]²⁻ имеет плоскую квадратную структуру.

В качественном и количественном анализе для обнаружения ионов никеля (II) используется щелочной раствор бутандиондиоксима, известного также под названиями диметилглиоксим и реактив Чугаева. То, что это вещество является реактивом на никель установил в 1905 году Л. А. Чугаев^[6][7]. При его взаимодействии с ионами никеля (II) образуется красное координационное соединение бис(бутандиондиоксимато)никель(II). Это — хелатное соединение и бутандиондиоксимато-лиганд является бидентатным.

НИОБИЙ

НИОБИЙ - искусственно выделенные кристаллы простого вещества, не встречающегося в природе в самородном виде. Ниобий впервые выделен из колумбита (columbite). Английское название: Niobium

Происхождение названия: Первое название "колумбит" было дано первооткрывателем Чарльзом Хэтчером (Charles Hatcher) в честь места находки минерала колумбита (бассейн реки Колумбии), в котором и был обнаружен новый элемент. Название "ниобий" было дано в 1844 году Генрихом Розе (Heinrich Rose) в честь Ниобы, дочери Тантала и Дионы из древнегреческой мифологии, дабы подчеркнуть сходство ниобия с другим элементом - танталом.

Впервые выделен: Ниобий как элемент был впервые обнаружен в 1801 году Чарльзом Хэтчером (Charles Hatcher) в колумбите (columbite), минерале найденном в бассейне реки Колумбии.

Другие названия (синонимы): Колумбит (первое название)

Ниобий

Свойства

Сингония: Кубическая

Состав (формула): Nb

Цвет: Серый, покрывается жёлтой оксидной плёнкой.

Прозрачность: Непрозрачный

Блеск: Металлический

Устойчивость: Устойчив

Удельный вес, г/см³: 8,57

Особые свойства:

Тугоплавкость. Пластичен.

Температура плавления: 2477 °C Температура кипения: 4760 °C

СПОСОБ СИНТЕЗА (искусственного выделения)

Кристаллы ниобия можно получить только в лабораторных методом электролитического рафинирования (электрорафинирование) в солевом расплаве. 

"При таком методе, черновой ниобий погружается в электролит, состоящий из смеси расплавленных хлоридов (иногда фторидов) металлов, и является анодом. На катоде при пропускании тока выделяется чистый металл."*

*Информация взята с Periodictable.

Применение

Ниобий применяется:

1) в металлургии (изготовление тугоплавких и сверхпроводящих сплавов, а также как легирующая добавка в сплавы); 2) в авиостроении и ракетостроении (в связи с тугоплавкостью);

3) в химической промышленности (катализатор - оксид ниобия);

4) в производстве электролитических конденсаторов (вместо более дорогостоящего тантала);

5) в пиротехнике (изготовление составов-замедлителей);

и др.

ОКЕНИТ

ОКЕНИТ – минерал подкласса листовых силикатов (филосиликатов). Английское название: Okenite (название минерала, утверждённоеIMA) Впервые выделен/описан: Впервые окенит (ockenit) описал von Kobell F. в 1828 г.

Происхождение названия: Окенит назван в честь немецкого натуралиста Lorenz Ocken (1779-1851), уроженца Швабии, настоящее имя Lorenz Ockenfuss.

Фотографии образцов Окенит

Свойства

Сингония: Триклинная

Состав (формула): По данным IMA Ca₁₀Si₁₈O₄₆·18H₂O, по RRUFF Ca₅Si₉O₂₃·9H₂O

Цвет:

Белый, слегка желтоватый

Прозрачность: Прозрачный, Просвечивающий

Спайность: Совершенная

Блеск: Перламутровый, Стеклянный

Твёрдость: 5

Удельный вес, г/см³: 2,28-2,33

Особые свойства:

Упругий

Сопутствующие минералы

Апофиллит, кальцит, кварц (часто в виде халцедона), пренит, цеолиты (zeolites)

Происхождение

Окенит обычно встречается в миндалинах в базальтах.