Объясните принцип роботы пьезозажигалки и эхолота и используемые природные и искусственные кристаллы

Зажигалка предназначена для воспламенения газа в горелках газовых плит, духовок, водонагревательных колонок и других газовых приборов. Принцип действия пьезозажигалки основан на использовании пьезокерамических элементов, которые в момент нажатия многократно вырабатывают электрическую искру, достаточную для воспламенения газа, но совершенно безопасную для окружающих. И поэтому в отличие от других применяемых в быту зажигалок, пьезоэлектрическая зажигалка не требует дополнительных источников питания (батарейки, наличие электрической розетки вблизи газовых приборов), более надежна, долговечна и пожаробезопасна в эксплуатации. принцип роботы эхолота: Электрический импульс от передатчика превращается преобразователем (который в данный момент работает как излучатель) в звуковую волну, которая распространяется в водной среде. Основным элементом преобразователя является искусственный кристалл – титанат бария либо цирконат свинца.Когда звуковая волна встречает на своем пути какое-либо препятствие, то часть ее отражается и возвращается обратно к преобразователю, который теперь уже работает как приемник.

37. Какая взаимозависимость между цветом минерала и цветом его черты?

Цвет (окраска) минералов является важным свойством для камней, применяемых в декоративных целях. Кроме того, цвет минерала и цвет черты, вместе ствёрдостью, позволяют быстро диагностировать многие минералы.

38 Сульфиды кристаллизуются в разных сингониях – кубической, гексагональной, ромбической и т.д. По сравнению с самородными, у них более широкий состав элементо-катионов. Отсюда большее разнообразие минеральных видов и более широкий диапазон одного и того же свойства.

Общими свойствами для сульфидов являются металлический блеск, невысокая твердость (до 4), серые и темные цвета, средняя плотность.

В то же время, среди сульфидов отмечаются различия по таким свойствам как спайность, твердость, плотность. Например:

Сульфиды являются основным источником руд цветных металлов, а за счет примесей редких и благородных металлов ценность их использования повышается.

Генезис - различные эндогенные и экзогенные процессы.

39. Карбонаты – соли угольной кислоты, общая формула АСО3 – где А- Са, Мg, Fe и др.

Общие свойств а - кристаллизуются в ромбической и тригональной сингониях (хорошие кристаллические формы и спайность по ромбу); низкая твердость 3-4, преимущественно светлая окраска, реакция с кислотами (HCl и HNO3) с выделением углекислого газа.

Наиболее распространенными являются: кальцит СаСО3, магнезит Mg СО3, доломит СаМg (СО3)2, сидерит Fe СО3.

Карбонаты с гидроксильной группой (ОН):

Малахит Cu2 CO3 (OH)2 – зеленый цвет и реакция с НС l,

Азурит Cu3 (CO3)2 (OH)2 – синий цвет, прозрачен в кристаллах.

Генезис карбонатов разнообразен - осадочный (химический и биогенный), гидротермальный, метаморфический.

Это породообразующие минералы осадочных пород (известняки, доломиты и др.) и метаморфических – мрамор, скарны. Используются в строительстве, оптике, металлургии, как удобрения. Малахит используется как поделочный камень. Большие скопления магнезита и сидерита – источник получения железа и магния.

40

41. Силлиманит (англ. Sillimanite) - минерал, островной силикат из группы кианита, формула Al[AlSiO5]. Химический состав тот же, что и кианита. Обычно устанавливается содержание Fe2O3 до 2-3 %.

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный вид симметрии 3L23РС. Пространственная группа Рbnm(D162h). а0 = 7,43; b0 = 7,58; с0 = 5,74.

Кристаллическая структура, по Н.В. Белову, характеризуется тем, что анионный комплекс [АlSiО5] здесь представлен лентой, состоящей из двух рядов тетраэдров, примыкающих вершинами друг к другу но повернутых друг относительно друга на 180°, причем эти вершины являются общими для каждых двух тетраэдров АlO4 и SiO4. МорфологияОблик кристаллов игольчатый, без концевых граней. Грани призм пояса (001) сильно исштрихованы. Наблюдается в плотных лучистых массах, волокнистых агрегатах и в виде микроскопических волосовидных, часто изогнутых включений в других минералах (в кварце и полевых шпатах).

СвойстваЦвет силлиманита серый, светло-бурый, бледно-зелёный. Блеск стеклянный. Ng = 1,677, Nm = 1,658 и Np = 1,657. Твёрдость 7. Спайность по пинакоиду (010) совершенная. Плотность 3,23-3,25.

Диагностические признаки: характерны игольчатые, шестоватые и волосовидные формы кристаллов. От андалузита, с которым он нередко встречается совместно, отличается по оптическим свойствам. Под п. тр. не плавится. При температуре около 1.545°С разлагается с образованием муллита. В кислотах не растворяется. Реакция на Аl.

42 Карбонаты относятся к широко распространенному, но кристал-лохимически слабо изученному классу минералов. Некоторые карбонаты были предметом исследования с первых дней становления минералогии и кристаллохимии. Так, явление двойного лучепреломления впервые описано Э.Бартолином (1669 г.) и Х.Гюйгенсом (1678 г.) на кристаллах кальцита, закономерное изменение двугранных углов в минералах группы кальцита в зависимости от их состава установлено В.Волластоном (1812 г.), кальцит и доломит были среди числа первых минералов, структуры которых расшифрованы Бреггом (1914 г.) и т.д. Однако массовое открытие карбонатов наблюдалось лишь в последние 25 лет, а их структуры изучались главным образом с восьмидесятых годов. Новые достижения в области изучения особенностей структур и физических свойств карбонатов с каждым днем все больше привлекают внимание геологов, химиков и, особенно, минералогов и кристаллографов. Так, при изучении эндогенных образований Якутии минералогами признана очевидной ". необходимость детального изучения парагенезисов карбонатов и их положения в процессе минералообразования, морфологии кристаллов, вариации химического состава, вцутренней структуры, температуры образования, состава включений и других свойств карбонатов различных генетических и минералого-геохими-чееких типов эндогенных образований и интерпретации их данных Было выяснено, что химический состав тригональных карбонатов структурного типа кальцита и их конституция являются типоморф-ными, позволяющими по карбонатам судить о минеральном типе и формационной принадлежности месторождений данного района.

44 Глинистые минералы образуются в результате изменения первичных минералов (полевых шпатов, слюд, хлоритов и т. п.) а также в результате выпадения в виде гелей из коллоидных и химических рестворов.
С учетом преобладающего содержания того или иного глинистого минерала выделяют следующие основные типы глин: каолинитовые, гидрослюдистые и монтмориллонитовые. Каолинитовые глины имеют континентальное происхождение (глины коры выветривания, озерные, болотные, речные, опресненных лагун) и образуются обычно в кислой среде; гидрослюдистые могут быть как континентальными, так и морскими, формируются в кислой, нейтральной и щелочной средах; монтмориллонитовые имеют морское происхождение и образуются преимущественно в щелочной среде.

45 Минералы, образующиеся при остывании магмы, т. е. из силикатного расплава земной коры, называются первичными. Из них при последующем выветривании под воздействием воздуха, воды, температуры и живых организмов образуются вторичные минералы — соли различных металлов, химические осадки и др. По химическому составу среди минералов выделяют: самородные элементы; сульфиды, или сернистые соединения; галоиды; карбонаты, или соли угольной кислоты; сульфаты, или соли серной кислоты; фосфаты, или соли фосфорной кислоты; окислы; силикаты, или соли кремневых кислот, и органические соединения. К числу самородных элементов, довольно редко встречаемых в природе, относятся некоторые металлы — золото, платина, серебро, медь, и неметаллы — алмаз, графит, сера. В составе тонкодисперсной части глинистых пород часто встречаются вторичные минералы: каолинит, монтмориллонит и гидрослюды — иллит и др., довольно сложные по составу.

46 Силикаты природные (от лат. silex — кремень), класс наиболее распространённых минералов; природные химические соединения с комплексным кремнекислородным радикалом. С. слагают более 75% земной коры (а вместе с кварцем около 87%) и более 95% изверженных горных пород. С. включают около 500 минеральных видов, в том числе важнейшие породообразующие — полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слюды и др.

47

48

49

50. Каркасные силикаты характеризуются трёхмерным бесконечным каркасом кремнекислородных тетраэдров типа [SiO₄]^4-, соединённых всеми четырьмя вершинами друг с другом так, что каждый атом кислорода одновременно принадлежит только двум таким тетраэдрам; общая формула [Al_mSi_n-mO_2n] ^m-. К ним относятся минералы группы полевых шпатов Na [AISi₃O₈] — K [AISi₃O₈] — Ca [Al₂Si₂O₈], нефелина KNa₃[AISiO₄], петалита Li [AISi₄O₁₀], данбурита Ca [B₂Si₂O₈l, цеолитов, содалита Na₄[AISiO₄]₃Cl, гельвина Mn₄[BeSiO₄]₃S Свойства силикатов определяются прежде всего типом кремнекислородного тетраэдра: спайность (несовершенная в островных и кольцевых силикатах, совершенная и зависящая от ориентировки кремнекислородных группировок в цепочечных, слоистых, каркасных силикатах); твёрдость обычно 5,5—7, кроме слоистых силикатов, в которых она понижается до 2—1; плотность около 2500—3500 кг/м³. Цвет большинства силикатов определяется ионами железа (Fe²⁺ — зелёный, Fe³⁺ —бурый, красный, жёлтый, Fe²⁺ и Fe³⁺ — синий и др.), в отдельных группах — ионами Ti³⁺, V⁴⁺, Cr³⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺ и их сочетаниями с ионами железа и др.; в некоторых минералах — электронно-дырочными центрами. В ряде случаев окраска связана с микровключениями окрашенных минералов.

51. Полевы́е шпа́ты — большая группа широко распространённых, в частности — породообразующих минералов из класса силикатов (Feldspat — от нем. «фельд» — поле и греч. «спате» — пластина, из-за способности раскалываться на пластины по спайности). Большинство полевых шпатов — представители твёрдых растворов тройной системы изоморфного ряда К[АlSi₃O₈] — Na[АlSi₃O₈] — Са[АlSi₂O₈], конечные члены которой соответственно — ортоклаз (Or), альбит (Ab), анортит (An). Выделяют два изоморфных ряда: альбит (Ab) — ортоклаз (Or) и альбит (Ab) — анортит (An). Минералы первого из них могут содержать не более 10 % An, а второго — не более 10 % Or. Лишь в натриевых полевых шпатах, близких к Ab, растворимость Or и An возрастает. Члены первого ряда называются щелочными (К-Nа полевые шпаты), второго —плагиоклазами(Са-Na полевые шпаты). Непрерывность ряда Ab-Or проявляется лишь при высоких температурах, при низких — происходит разрыв смесимости с образованием пертитов. Наряду с санидином, являющимся высокотемпературным, выделяются низкотемпературные калиевые полевые шпаты — микроклин и ортоклаз. Полевые шпаты — наиболее распространенные породообразующие минералы, они составляют около 50 % от массы Земной коры.

Полевые шпаты широко используются в керамической промышленности, как налолнители, лёгкие абразивы (например, в производстве зубных паст), а также как сырье для извлечения рубидия и некоторых других содержащихся в них элементов-примесей. Некоторые разновидности полупрозрачных и прозрачных плагиоклазов, обладающие эффектом опалесценции или серебристо-синеватой и золотистой иризацией используются как поделочные камни в ювелирном деле.

52. КАОЛИНИЗАЦИЯ (КАОЛИНИТИЗАЦИЯ) — метасоматическое образование каолиновых м-лов (каолинита, диккита, накрита, галлуазита) при гидротерм, и экзогенных процессах. К. подвергаются гл. обр. алюмосиликатные глиноземсодер. м-лы. Характерна при образовании гидротерм, аргиллитов, вторичных кварцитов и экзогенного выбеливания п., в результате которого формируются каолин-опаловые продукты. Происходит при воздействии на п. сернокислых, углекислых, галлондных растворов и гуминовых кислот.

55. Физическое выветривание вызывается разнообразными факторами. В зависимости от природы воздействующего фактора характер разрушения горных пород при физическом выветривании различен. В одних случаях процесс разрушения происходит внутри самой горной породы без участия внешнего механически действующего агента. Сюда относится изменение объема составных частей породы, вызываемое колебанием температуры. Такое явление может быть названо температурным выветриванием. В других случаях горные породы разрушаются под механическим воздействием посторонних агентов. Такой процесс может быть условно назван механическим выветриванием.

Температурное выветривание происходит под воздействием суточных и сезонных колебаний температуры, вызывающих неравномерное нагревание и охлаждение горных пород. При этом минеральные зерна, слагающие горные породы, испытывают то расширение, при повышении температуры, то сжатие, при ее понижении. Таким образом, в горных породах попеременно возникают сжимающие и растягивающие усилия. Расширение и сжатие пород более интенсивно сказываются в самой приповерхностной части пород. Наибольшему разрушению в результате температурного выветривания подвержены полиминеральные горные породы, такие, как граниты, габбро, гнейсы и др. Различные минералы, из которых состоят такие породы, обладают неодинаковым коэффициентом объемного расширения, поэтому при изменении температуры они испытывают деформации в различной степени. К тому же коэффициент линейного расширения даже у одного и того же минерала меняется в зависимости от направления в кристалле (проявление анизотропии).

ХИМИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ

Разрушению горных пород под влиянием физического выветривания всегда в той или иной степени сопутствует химическое выветривание, а в ряде случаев последнее играет решающую роль. Это отражает тесную взаимосвязь различных форм единого процесса выветривания. Физическая дезинтеграция резко увеличивает реакционную поверхность выветривающихся пород. Главными факторами химического выветривания являются вода, кислород, углекислота и органические кислоты, под влиянием которых существенно изменяются структура и состав минералов и образуются новые минералы, соответствующие определенным физико-химическим условиям. Важнейший фактор химического выветривания - вода, которая в той или иной степени диссоциирована на положительно заряженные водородные ионы (Н+) и отрицательно заряженные гидроксильные ионы (ОН-). Это определяет ее возможность вступать в реакцию с кристаллическим веществом. Высокая концентрация водородных ионов в растворах способствует ускорению процессов выветривания.

Особенно возрастает интенсивность химического выветривания, когда в водном растворе присутствуют кислород, углекислота и органические кислоты, которые обладают большой активностью и во много раз повышают диссоциацию воды. В зависимости от реакции среды в процессе выветривания возникают те или иные характерные ассоциации минералов. Наиболее благоприятные условия для химического выветривания существуют в гумидных областях и особенно в тропических и субтропических зонах, где имеет место сочетание большой влажности, высокой температуры, пышной растительности и огромного ежегодного отпада органической массы (в тропических лесах), в результате чего значительно возрастает концентрация углекислоты и органических кислот, а следовательно, возрастает и концентрация водородных ионов. Химическое воздействие на горные породы оказывают находящиеся в воде растворенные ионы, такие, как НСО3-. SO-4, С1-, Са+, Mg+, Na+, К+. Эти ионы также могут замещать. заряженные атомы в кристаллах или взаимодействовать с ними,. что может приводить к нарушению первичной кристаллической структуры минералов. Процессы, протекающие при химическом выветривании, заключаются в следующих основных химических реакциях: окислении, гидратации, растворении, гидролизе.

56 Источник ультразвуковых волн – пьезокварц – нашёл широкое применение в разных областях техники. Исключительное значение имеют эти волны для подводной сигнализации. Они много удобнее обычных звуковых волн, так как распространяются более направленно. Кроме того, ультразвуковой сигнал нельзя «подслушать» ухом.Как и всякие волны, ультразвук отражается от препятствий. При помощи ультразвука можно измерять глубину моря и вообще определять отдалённость какого-либо препятствия. Для этого надо лишь знать скорость распространения ультразвука и определить время, через которое вернётся обратно сигнал, посланный в сторону препятствия. Трудно переоценить роль скромного маленького кристалла кварца в решении всех этих задач. Пьезокварц, установленный на корабле, непрерывно излучает ультразвук. Если только на пути корабля имеется невидимое подводное препятствие (скала, айсберг), ультразвуковая волна отразится и, вернувшись обратно, «сообщит» о необходимости перемены курса.Ультразвуковые волны хотя и отражаются от твёрдых тел, но частично также проникают в них. Поэтому ультразвуками можно просвечивать тела и обнаруживать внутренние невидимые пороки. Такой способ был разработан и с успехом применён советским учёным проф. С.Я. Соколовым. Очень важно также применение пьезокварца в радиотехнике, где он помогает сделать более устойчивой (стабилизировать) работу передатчиков.Из кристаллов, обладающих пьезоэлектрическими свойствами, особо широкое применение имеет именно кварц. Это объясняется механической и химической стойкостью, а также довольно широкой распространённостью кварца. В Физическом институте и Кристаллографическом институте Академии наук под руководством лауреатов Сталинской премии чл.-корр. Академии наук СССР Б.М. Вул и А.В. Шубникова ведутся работы по получению и поискам других кристаллов с замечательными пьезоэлектрическими свойствами. Советскими физиками достигнуты в этой области блестящие успехи, высоко оценённые правительством.

57 СЛЮДА

Слюды по химическому составу являются слоистыми водными алюмосиликатами. В природе много разновидностей слюд, среди которых чаще всего встречаются биотит и мусковит. Биотит не прозрачен, темного, даже черного цвета с характерным металлическим блеском. Мусковит—прозрачная бесцветная слюда. Слюды имеют совершенную спайность, расщепляясь на тонкие гибкие пластинки. Истинная плотность 2.8—3.2 г/см3, твердость 2—3.Большое содержание слюд придает горной породе слоистость, снижает ее прочность и стойкость, затрудняет полировку.Железисто-магнезиальные минералы имеют темную окраску и носят название темноокрашенных. Наиболее распространенными породообразующими минералами являются роговая обманка, авгит и оливин. Истинная плотность их 3—3,6 г/см3, твердость 5,5—7,5. Минералы этой группы обладают высокими прочностью, ударной вязкостью и атмосферостойкостью, эти же свойства они передают н содержащим их магматическим горным породам.Кальцит — известковый шпат СаСОз—часто встречающийся минерал в осадочных горных породах. Он представляет собой прозрачный или бесцветный минерал, но может быть окрашен за счет примесей. Блеск кальцита стеклянный, истинная плотность 2,6—2,8 г/см3, твердость 3. Кристаллы кальцита обладают совершенной спайностью по трем направлениям. При действии соляной кислотой кальцит бурно «вскипает» с выделением углекислого газа...

Наиболее замечательная особенность свойств кристалла – это анизотропия. Смысл этого слова, имеющего греческое происхождение, следующий: изотропный – одинаковый по всем направлениям, анизотропный – разный в разных направлениях.

Возьмите кусок стекла (стекло – не кристаллическое тело; см. стр. 61) и попробуйте его сломать, сжимая прессом в каком-либо направлении. Установите величину давления, разрушающего стекло, а затем проделайте над другим таким же куском стекла новое измерение, установив теперь образец под прессом по-иному. Вторая цифра практически совпадает с первой. Хрупкость стекла не зависит от направления, в котором происходит сдавливание. (Конечно, при подобном опыте образцы должны быть одинаковой формы – например, кубики, вырезанные в разных положениях из одного и того же большого литого куска.)

Известно, что тела при нагревании расширяются. Нагреем шар из стекла. Тщательно измерим образец после нагревания. Он сохранил свою шаровидную форму. Во всех направлениях кусок стекла расширился одинаково.

Какие бы свойства куска стекла мы ни изучали, всегда окажется, что во всех направлениях стекло обладает одинаковыми свойствами. Стекло – изотропный материал.

. Анизотропия кристаллов очень отчётливо выражается в их спайности – так называется способность кристаллов раскалываться по определённым плоскостям. Не все кристаллы обладают одинаково хорошей спайностью. Легче всего наблюдать это свойство на каменной соли, кальците, слюде.

При разрушении кристаллов менее совершенной спайности может показаться, что образцы разрушаются бесформенно. Однако наблюдение под микроскопом покажет, что это не так. Менее совершенная спайность препятствует разделению кристалла большими плоскостями, но всё равно поверхность осколков имеет «ступенчатый» характер – только величина этих плоских ступенек меньше.

Спайность кристалла показывает как нельзя лучше, что прочность кристалла резко различна в разных направлениях. Следует полагать, что силы сцепления между атомами, из которых построен кристалл, очень слабы в направлении, перпендикулярном плоскостям спайности.

Трение между двумя телами сводится, грубо говоря, к тому, что микроскопические выступы одного тела западают в неровности другого. Усилие, достаточное для того, чтобы расщепить микроскопический графитовый кристаллик, много меньше сил трения, поэтому наличие графитовой смазки значительно облегчает скольжение одного тела по другому.

Однако кристалл с совершенной спайностью может и не иметь подобной слоистой структуры.

58Пиролюзит – минерал из класса оксидов: оксид марганца (IV). Химическая формула: MnO2.

Матовый. Твердость 2-2,5. Удельный вес 4,4-5,06 г/см3. Цвет черный, темный стально-серый. Черта черная. Пачкает руки. Спайность отсутствует. Оолитовый, землистый, натёчный, плотный; также конкреции, желваки и псевдоморфозы по манганиту.

Отличительные признаки. Пиролюзит матовый, мягкий, пачкает руки, черного цвета, черта черная, строение оолитовое, землистое.Химические свойства. Растворяется в соляной кислоте с выделением хлора.

ПроисхождениеОбразуется пиролюзит в мелководной прибрежной части моря. Коллоидные марганецсодержащие растворы приносятся реками в морские бассейны. Под действием растворенных в морской воде солей происходит коагуляция коллоидов в отложение марганцевых соединений в прибрежной части морей.В процессе выделения марганцевых минералов из водных растворов принимают участие и бактерии. Окислы марганца (конкреции пиролюзита) образуются и на дне современных морей в глубоководном иле (Черное, Балтийское и Баренцево моря).Кроме того, пиролюзит возникает в результате химического выветривания марганецсодержащих минералов (манганит MnOOH, родонит (CaMn)[SiO3]) и образует марганцевые «шляпы» в верхней части месторождений марганецсодержащих минералов.Спутники. Лимонит, гематит.ПрименениеПиролюзит – руда для получения марганца; кроме того, применяется в производстве сухих батарей, для обесцвечивания стекла, выработки цветной глазури, химических препаратов, в производстве красок, в химической промышленности – для получения хлора и кислорода.Марганец применяется в металлургии: сталь и железо, содержащие примесь марганца, приобретают вязкость и ковкость, при плавке руд играет роль восстановителя окислов железа, способствует удалению вредных примесей из железа (фосфора, серы, кремния); используется для получения сплава с кремнием – силикомарганца).МесторожденияМесторождения марганцевых руд: Никопольское и Большетокмаковское (Украина), Чиатурское (Грузия). В этих месторождениях сосредоточено 88% мировых запасов. На четвертом месте по запасам стоит месторождение Мванда (Республика Габон).В настоящее время существует крупное промышленное производство синтетических алмазов, которое обеспечивает потребности в абразивных материалах. Для синтеза используется несколько способов. Один из них состоит в подготовке высокоуглеродистого сплава никель-марганец и его охлаждении под давлением в формах из твёрдого сплава (типа ВК). Выкристаллизовавшиеся мелкие алмазы отделяют после растворения металлической матрицы в смеси кислот.

59Г РАФИТ [g r άj w (графе) — пишу] — м-л, a -C. Гекс. модиф. углерода со структурой слоистого типа. К-л. — шестиугольные таблички со штриховкой. Дв. скольжения. Сп. в. сов. по {0001}. Агр.: чешуйчатые, радиальнолучистые, земл., конкреции. Темно-серый, железно-черный. Бл. метал., матовый Тв. 1, хотя на пл. {0001} — 5,5. Уд. в. 2,26. Хороший проводник электричества. Коэф. трения очень низкий. Распространенный м-л, образующий местами крупные скопления. Возникает при высоких температурах в вулк. и плутонических г. п., в пегматитах, скарнах. Встречается в кварцевых жилах с вольфрамитом, Au; в среднетемпературных свннцово-цинковых м-ниях и др. Широко развит в метам. г. п.— от рассеянных чешуек до пластообразных залежей; в виде жил залегает в гнейсах. Со дер. в сублиматах вулканов и в каменных и железных метеоритах. Г. применяется в огнеупорных материалах, в литейном деле, в карандашном производстве, для изготовления типографской краски и китайской туши, в качестве смазочных материалов и антифрикционных изделий; из него изготовляются блоки и детали атомных реакторов. Графитовые руды подразделяются в зависимости от величины зерна на: 1) руды чешуйчатых графитов, встречающихся в м-ниях метам. и контактово-метасоматического происхождения, реже в пегматитах и связанных с ними силекситах; 2) плотнокристаллические Г. в м-ниях магм. и пневматолитового происхождения; 3) скрытокристаллические или “аморфные” Г.— в метаморфизованных углях. Наиболее ценные графитовые руды представлены первыми двумя типами. Они иногда разрабатываются даже при со дер. 2—3% графита, если легко обогащаются флотацией. Основными показателями качества графитовых концентратов служат их зональность, гранулометрический состав, разл. примеси. Наиболее часто м-ния Г. встречаются в глубокометаморфизованных графитсодержащих гнейсах и сланцах (м-ния Украины, Урала и др. р-нов), в контактово-метасоматических образованиях (графитоносные скарны, кристаллические известняки). Наиболее крупные м-ния Г. образуются при перекристаллизации ископаемых углей под действием термального и в меньшей степени контактового метаморфизма (Красноярский край). Меньшее распространение имеют магм., пневматолитовые и пегматитовые м-ния (см. Графитизация углей).

Современные способы получения алмазов используют[13] газовую среду, состоящую из 95 % водорода и 5 % углесодержащего газа (пропана, ацетилена), а также высокочастотную плазму, сконцентрированную на подложке, где образуется сам алмаз (CVD). Температура газа от 700—850 °C при давлении в тридцать раз меньше атмосферного. В зависимости от технологии синтеза, скорость роста алмазов от 7 до 180 мкм/час на подложке. При этом алмаз осаждается на подложке из металла или керамики при условиях, которые в общем стабилизируют не алмазную (sp3) а графитную (sp2) форму углерода. Стабилизация алмаза объясняется в первую очередь кинематическими процессами на поверхности подложки. Принципиальным условием для осаждения алмаза является возможности подложки образовывать стабильные карбиды (в том числе и при температурах осаждения алмаза: между 700°C и 900°C). Так например осаждение алмаза возможно на подложках из Si, W, Cr и не возможно (на прямую, либо только с промежуточными слоями) на подложках из Fe, Co, Ni.

61 Минеральные краски Природные пигменты

Минеральные краски - различного цвета руды, глины, минералы и другие горные породы. Хромофором у природных пигментов являются окислы железа, марганца и других металлов, а также углеродистые вещества. По цвету минеральные краски делятся на восемь групп:

-1- белые: мел, барит, каолин;

-2- желтые: охра, сиена;

-3- красные: мумия, сурик, железная киноварь;

-4- зеленые: волконскоитовая зелень, малахитовая зелень, глауконитовая зелень, гарниеритовая зелень;

-5- синие: лазуритовая синяя, вивианитовая синяя, азуритовая синяя;

-6- коричневые: жженая, марганцовая коричневая, кассельская коричневая умбра;

-7- серые: железная слюдка;

-8- черные: природная сажа, пиролюзитовая черная сажа.

К природным минеральным пигментам относятся, например, такие широко известные вещества как: красный железоокисный пигмент, придающий краске свето - и атмосферостойкость; охра - дешевый и стойкий желтый пигмент; умбра - коричневый с зеленым оттенком пигмент; киноварь - пигмент красного цвета; сажа (печная, нефтяная, газовая) - черный пигмент, обладающий высокой атмосферо- и светостойкостью и т.д.

К искусственным минеральным пигментам относятся: двуокись титана - белый пигмент, превосходящий по своей укрывистости все другие белые пигменты; сурик железный (помолом колчеданных огарков) - красный пигмент, отличающийся высокой коррозийной стойкостью; лазурь малярная - синий пигмент, устойчивый к действию слабых кислот; кобальт синий - синий пигмент, стойкий к воздействию щелочей, кислот и высоких температур; оксид хрома - темно- зеленый пигмент, нерастворимый в щелочах и кислотах (жаро- и атмосферостойкие краски) и т.д.

Минеральные краски используются в живописи с древнейших времен. Они делятся на две подгруппы: минеральные природные и минеральные искусственные. Первые готовят из натурального сырья простым перетиранием и отмучиванием (очисткой). Они не только просты в изготовлении, но наиболее прочны и дёшевы. К ним относятся: цветные земли (охры, сиены, умбры), железные руды (гематит), цветные камни (азурит, малахит, лазурит, аурипигмент, горная киноварь и некоторые другие).

68. Цвет черты –цвет минерала в тонком порошке (размер зерендо 0,1мм). Для определения этого свойства проводят минералом черту на неглазурованной фарфоровой пластинке (бисквите) при твердости минерала до 6, а если твердость последнего больше 6, - то по растертому в агатовой ступке порошку. По сравнению с окраской минерала цвет черты является более постоянным признаком. Цвет черты может совпадать с цветом минерала: киноварь – красный, магнетит – черный, лазурит –синий или голубой. Либо могут отличаться совсем

69. Морфологические особенности и физические свойства силикатов находятся в прямойзависимости от их химического состава и структуры. Большинство силикатов (73%) кристаллизуются в нисших сингониях (главным образом, - в моноклинной), 18% -средних сингониях и 9% кубической. Чем сложнее химический состав, тем более низкая симметрия кристаллов

71. Ангидрит CaSO₄ и гипс CaSO₄^.2H₂O являются широко распространенными сульфатами, образующими кристаллические гранулярные либо волокнистые агрегаты. Более редкими разновидностями гипса являются тонкозернистый просвечивающий агрегат - алебастр и тонковолокнистый агрегат с шелковистым блеском - селенит. Оба минерала белые и светло-серые; по сравнению с гипсом ангидрит часто имеет голубоватый оттенок, заметно более высокую твердость (3-3,5).Основная масса этих минералов входит в состав одноименных мономинеральных горных пород, содержащих также примеси карбонатов, галита, кварца, глинистых и других минералов. Гипс, кроме того, совместно с песчаным, алевритистым, глинистым и известковым материалом образует своеобразные породы (гажу), содержащие иногда значительное количество гальки и гравия.Карбонаты природные встречаются в виде хорошо огранённых кристаллов значительных размеров; более характерныплотные, зернистые массы, слагающие мощные мономинеральные толщи; реже встречаются радиально-лучистые, игольчатые, натёчные, почковидные агрегаты. Для гипергенных карбонатов природных характерны микрозернистые коллоидальные, плотные фарфоровидные массы, тонкие смеси с другими минералами. Известняки, доломиты,карбонатиты — почти мономинеральные горные породы, сложенные карбонатами природными.

Поиск по сайту: