и представлена гранецентрированным кубом: атомы Сu располагаются в верши нах куба и в центре каждой грани элемен тарной ячейки, что отвечает кубической плотнейшей упаковке. Облик кристаллов. Правильно обра зованные кристаллы редки (рис. 62). Главные формы: <100>, , . Встречаются двойники срастания по (111) (рис. 63) и кратные двойники (рис. 64), иногда в виде кристаллических ден дритов (рис. 65).
Агрегаты. Часто на
Рис. 63. Двойники кристаллов самородной меди по (111): p , a , b 1 , b 2
| Рис. 64. Кратный двойник | Рис. 65. Кристаллический дендрит |
| самородной меди, состоящий из ряда | |
| (пятерник) октаэдрических | вытянутых двойников. Турьянские |
| кристаллов по (111) | рудники (Урал) |
| Раздел I. Самородные элементы и интерметаллические соединения | 163 |
блюдаются неправильные пластинчатые дендриты или реже целые плас тины, образовавшиеся в трещинах пород при экзогенных процессах. В верхних частях месторождений (в зонах окисления) находили даже сплошные массы в несколько тонн весом. Цвет меди медно красный, в свежем изломе — розовый, часто с побе жалостью. Черта розовая, металлически блестящая. Блеск типичный ме таллический.
Золото, серебро и медь в посудомоечной машине. Разбор.
Твердость 2,5–3. Обладает ковкостью. Излом крючковатый. Спайj ность отсутствует. Уд. вес. 8,5–8,9. Прочие свойства. Прекрасный про водник электричества. Электропроводность 99,95 (для серебра 100). Диагностические признаки.
Легко узнается по цвету, зеленоватым на летам малахита или красным пленкам куприта, ковкости и удельному весу. П. п. тр. плавится (температура плавления 1080 °С). В разбавленной HNO 3 легко растворяется. В НCl растворяется с трудом, образуя хлорид меди. Водный раствор в аммиаке обладает характерным синим цветом.
Происхождение и месторождения. Самородная медь образуется в восстановительных условиях при различных геологических процессах. Типичные гидротермальные месторождения, имеющие самостоятельное значение, очень редки, они тяготеют к основным породам.
Примером могут служить крупные месторождения самородной меди, нередко серебросодержа щей ( мохавкит ), в районе Верхнего Озера (в штате Мичиган, США), где вкрап ления ее в габбро долеритах ассоциируют с цеолитами, пренитом, датолитом, кальцитом и другими минералами. Крупные самородки аналогичного генези са наблюдались в России в диабазах на берегу бухты Пропащая Губа (остров Новая Земля) и в Тайметском месторождении (Кемеровская обл.).
В виде микроскопических выделений медь нередко наблюдается в гид ротермально измененных основных изверженных породах, где она могла образоваться в результате разложения медьсодержащих сульфидов. Наиболее обычно нахождение меди в нижних частях зон окисления медносульфидных месторождений в ассоциации с купритом (Сu 2 О), ма лахитом, иногда халькозином (Cu 2 S) и другими медными минералами.
Благородные металлы, свойства. Noble metals
В виде пластинок и неправильной формы пластинчатых ветвистых обра зований она может быть встречена в трещинах боковых пород по сосед ству с месторождением. В центральном Казахстане обильные находки меди делались на верхних горизонтах Джезказганского месторождения медистых песчаников. В музее Санкт Петербургского горного института и в музее Московского геолого разведочного института сохранились об разцы плитообразных больших глыб самородной меди, доставленные в свое время из старых рудников в Дегеленских горах (Восточный Казах стан), где отдельные глыбы достигали нескольких тонн весом. Известны месторождения меди в осадочных породах, преимущественно в песчаниках в виде цемента между песчинками или в виде неправильной формы конкреций, иногда в ассоциации с купритом, малахитом, азуритом
| Раздел I. Самородные элементы и интерметаллические соединения | 165 | |
| лее крупные сплошные скопления — | ||
| самородки. | ||
| Цвет серебра в свежем изломе | ||
| серебряно белый, иногда с кремо | ||
| вым оттенком. С поверхности часто | ||
| бывает покрыто черным налетом. | ||
| Черта металлически блестящая. | ||
| Блеск типичный металлический. | ||
| Твердость 2,5. Весьма ковко. | ||
| Расплющивается в тончайшие ли | ||
| сточки. Излом крючковатый. Спайj | ||
| ность отсутствует. Уд. вес 10,1– | ||
| 11,1. Прочие свойства . Наилучший | Рис. 66. Перистые дендриты серебра | |
| проводник тепла и электричества. | ||
| Диагностические признаки. Уз | ||
| нается по цвету, сильному блеску, | ||
| характерному крючковатому, зано | ||
| зистому излому, ковкости (острие | ||
| ножа легко оставляет след) и удель | ||
| ному весу. От платины отличается | ||
| меньшей твердостью и меньшим | ||
| удельным весом. Аргентит и акан | ||
| тит Ag 2 S, которые часто сопровож | Рис. 67. Нитевидные кристаллы | |
| дают самородное серебро, обладают | ||
| более темным свинцово серым или | (антолиты) серебра на корочке |
| самородного мышьяка (Казахстан) | |
| черным цветом. |
П. п. тр. плавится. Раствор в HNO 3 с НСl дает характерный белый тво рожистый осадок AgCl. От H 2 S чернеет. Происхождение и месторождения. Образование самородного сереб ра в природе во многом аналогично образованию меди.
Оно вместе с дру гими серебросодержащими минералами встречается в гидротермальных жильных месторождениях в ассоциации с аргентитом (Ag 2 S) и кальци том (месторождение Конгсберг в Норвегии), иногда в ассоциации со слож ными сернистыми, мышьяковистыми, сурьмянистыми соединениями раз ных металлов, в том числе никеля и кобальта. К гидротермальному типу относится крупнейшее в России месторождение серебра Дукат в Мага данской области; в его рудах совместно с акантитом присутствует и само родное серебро. Многочисленные гидротермальные месторождения се ребра находятся в Мексике и в Чили, откуда известны и самородки. В экзогенных условиях самородное серебро, так же как и самород ная медь, встречается в зонах окисления месторождений сернистых и мышьяково сурьмянистых руд, являясь продуктом их разложения и вос становления из поверхностных растворов различными органическими
| Раздел I. Самородные элементы и интерметаллические соединения | 167 |
чениях под микроскопом. В россыпях речных долин при промывке песков не редко находят самородки окатанной формы весом от нескольких граммов, крайне редко — до десятков килограм мов. В зонах выветривания месторож дений удавалось находить мелкие ста лактитообразные формы самородков вторичного происхождения.
В рудах коренных месторождений среди пустот наряду с кристалликами встречались дендритообразные кристаллические сростки (рис. 69) и пластины сетчато го рисунка (рис. 70). Цвет самородного золота золотис то желтый (у богатых серебром разно стей — бледно желтый). Черта метал лическая, желтая. Блеск типичный металлический. Твердость 2,5–3,0.
Ковко и тягуче. Легко расплющивается в тончайшие листочки. Спайность отсутствует. Уд. вес 15,6–18,3 (для чистого золота 19,30). Прочие свойства. Обладает высо кой тепло и электропроводностью.
Диагностические признаки. Ха рактерны золотисто желтый цвет, низкая твердость (легко режется но жом), большая ковкость, высокий удельный вес и неокисляемость на воздухе. От похожих на него пирита, халькопирита (CuFeS 2 ) и миллерита (NiS) отличается по сильному блеску и характерному оттенку цвета. П. п. тр. плавится.
Не растворяется в кислотах, кроме царской водки; ра створяется в KCN и реагентах, выделя ющих свободный хлор и бром. Горячие многосернистые щелочи растворяют золото, образуя сернистые соединения. Происхождение и месторождеj ния. Наибольшая масса золота распро странена в типичных гидротермальных
Рис. 68. Октаэдрический кристалл золота. Сысертский район (Урал) Рис. 69.
Дендритовидный скелетный кристалл золота Рис. 70. Сетчатый дендрит золота
| 168 | Описательная часть |
месторождениях, генетически связанных с интрузивами кислых извер женных пород. Парагенетически оно чаще всего связано с кварцем и суль фидами (пиритом, арсенопиритом, блеклыми рудами, халькопиритом, реже с галенитом, сфалеритом), иногда с теллуридами золота и серебра и др.
Весьма характерно, что так называемое видимое золото, как правило, выделяется в числе самых последних минералов, нередко приурочиваясь к трещинкам в ранее образовавшихся минералах. Кроме видимого, раз личают также «связанное» золото, открываемое в существенных количе ствах химическими анализами в сульфидах, главным образом в пирите и арсенопирите (Fe[AsS]), лишь частично наблюдаемое под микроскопом.
Очевидно, часть его находится в рассеянном тонкодисперсном состоянии подобно тому, как в кристаллозолях распределена дисперсная фаза. Как новообразование самородное золото встречается в зонах окисле ния сульфидных месторождений в ассоциации с лимонитом, азуритом, свинцовыми, висмутовыми, сурьмяными охрами и др.
Установлено так же, что серебро, содержащееся в золоте, в условиях поверхностного вы ветривания частично выносится, и вследствие этого золото по перифе рии и вдоль трещинок становится более высокопробным. Точно так же давно было подмечено, что золото, намываемое из россыпей, содержит меньше серебра, чем золото из коренных месторождений.
Россия обладает весьма многочисленными как россыпными, так и коренными месторождениями золота, распространенными на Урале и главным образом в Восточной и Северо Восточной Сибири. Укажем лишь на некоторые из них. Березовское месторождение (в 12 км к северо востоку от Екатерин бурга).
Это месторождение знаменито не только тем, что в нем вообще впервые свыше 200 лет тому назад было открыто самородное золото в нашей стране, но и своими замечательными ассоциациями минералов, коллекции которых украшают витрины многих наших и заграничных музеев. Золото здесь приурочено к сериям небольших кварцевых жил, обычно залегающих среди мощных жил измененного гранит порфира — березита (кварцевые жилы расположены перпендикулярно к стенкам гра нит порфировых жил).
Золото преимущественно связано с сульфидами, распространенными в кварцевых жилах, главным образом с пиритом, блеклой рудой, галенитом, халькопиритом, айкинитом и др. В зоне вы ветривания оно сопровождается различными кислородными соединени ями железа, меди, свинца, висмута и др. Дарасунское месторождение (в 75 км к северо западу от ст. Шилка, Забайкальской ж. д.) представлено кварцевыми жилами, характеризу ющимися большим разнообразием минералогического состава; кроме квар ца, в них наблюдаются турмалин, карбонаты, пирит, арсенопирит, халько пирит, галенит, сфалерит, блеклые руды и ряд других минералов. Золото приурочено к скоплениям сульфидов, главным образом арсенопирита.
| 170 | Описательная часть |
2. Группа железа–платины Здесь объединяются самородные металлы VIII группы менделеевской таблицы (за исключением рутения и осмия, о которых речь будет идти ниже): Fe, Co, Ni, Rh, Pd, Ir и Pt. В этой таблице, построенной по длин ным периодам, эти элементы примыкают слева к элементам вышерассмот ренной группы (Сu, Ag и Аu).
Рассматриваемая здесь группа минералов по условиям нахождения в природе и кристаллохимическим данным делится на две подгруппы: а) железа и б) платины. Среди минералов подгруппы самородного железа , встречающихся в земной коре, по происхождению следует различать: 1) минералы кос мического происхождения, слагающие железные метеориты, и 2) крайне редко встречающиеся теллурические (земные) образования.
Минералы, входящие в подгруппу самородной платины , представле ны довольно большим числом минеральных видов и их разновидностей, представляющих твердые растворы металлов Pt, Fe, Ir, Pd, Rh, иногда Ni, Сu, изредка Аu, Os, Sn (иногда в существенных количествах), а также Pb, Zn, Ag, Co, Мn, Мо (до 0,006 %) и Re (до 0,000 08–0,002 %). Из всех этих минеральных видов наибольшим распространением в зем ной коре пользуется платина и твердые растворы на ее основе от железис той платины до изоферроплатины (Pt,Pd) 3 (Fe,Cu), объединяемые часто под названием «поликсен» . То, что обычно называют собирательным терми ном «самородная платина», в большинстве случаев относится к поликсену.
Характерной особенностью минералов подгруппы самородной платины является то, что в их составе Ru и Os в виде изоморфных примесей не участ вуют. Несмотря на то что все шесть элементов платиновой группы (рис. 71) обладают многими общими признаками как в физическом, так и химичес ком отношении, поведение их в природных условиях все же не совсем оди наково. Элементы с максимальным атомным весом в триадах — Pd и Pt, занимающие правую часть приведенной таблички, ведут себя резко отлич но от Ru и Os, т. е. от элементов, располагающихся в крайнем левом столб це. До сих пор не удавалось установить, могут ли эти две крайние пары элементов изоморфно замещать друг друга, хотя минералы, их содержа щие, бывают парагенетически тесно связаны, нередко образуя непосред
| ственные срастания. Эле | |
| менты Rh и Ir, занимающие | |
| промежуточное положение | |
| (рис. 71), играют двойствен | |
| ную роль: они, с одной сто | |
| роны, образуют химические | |
| соединения переменного со | |
| Рис. 71. Триады металлов платиновой группы | става с элементами Ru и Os, а |
| с другой — входят в состав |
Источник: studfile.net
Платина самородная
Химический состав. Платина (Pt) 79—96%, железо (Fе) 4—21% (платина и железо могут изоморфно замещать друг друга), иридий (иридиевая платина) до 7%, палладий (палладиевая платина) 0,1—1% (редко до 7%), родий (родиевая платина) 0,1—0,5% (редко до 5%), иногда в существенных количествах присутствует никель (никелевая платина).
Кристаллическая структура. Гранецентрированные кубы. От серебра отличается более высокой твердостью и плотностью. Агрегаты: листочки, зерна, комкоподобные самородки.
Характеристики минерала:
Класс: элементы. Химическая формула Pt
Сингония кубическая. Удельный вес 14—19. Цвет Серебряно-белый до стально-черного.
Цвет черты Серебряно-белая, блестящая. Блеск металлический. Прозрачность непрозрачен.
Излом крючковатый. Твердость 3,5-5. Ковкость Да. Дополнительно Поведение в кислотах. Растворяется только в царской водке.
Диагностические признаки: По внешнему виду самородная платина больше всего похожа на самородное серебро и самородное железо. От самородного серебра отличается повышенной твердостью, большим удельным весом, тем, что не плавится п. п. тр.(перед паяльной трубкой) и не растворяется в кислотах (кроме царской водки). Нерастворимость в кислотах отличает самородную платину от самородного железа, которое, растворяясь в HNO3, легко окисляется и буреет.
Происхождение. Минералы платиновой группы в большинстве случаев встречаются в типичных магматических месторождениях, генетически связанных с ультраосновными магматическими породами. Эти минералы в рудных телах выделяются в числе последних (после силикатов и окислов), в моменты, отвечающие гидротермальной стадии магматического процесса.
Применение. В химической промышленности из платины и её сплавов изготовляют детали приборов и аппаратов, непосредственно контактирующие с агрессивными веществами или подвергающиеся воздействию высоких температур. Платина исключительно стойка к действию фторсодержащих соединений при высоких температурах.
Больше всего платины расходуется для приготовления катализаторов, особенно для каталитического риформинга на нефтеперерабатывающих заводах (каталитический риформинг — современный, широко применяемый процесс для производства высокооктановых бензинов из низкооктановых).Платиновые сплавы применяют в стекольной промышленности. В электротехнике платиновые сплавы используют для изготовления контактов.
Широко применяются покрытые платиной электроды. Некоторые сплавы платины с Со, обладающие сильными ферромагнитными свойствами, используются для изготовления постоянных магнитов. Для ювелирных изделий применяют сплавы платины с 5-10% Jr или 5% Ru. Из наиболее чистой платины изготовляют термометры сопротивления и термопары для измерения температур, превышающих 1000°С.
Серебро самородное
Самородное серебро в пластинчатых дендритах
Серебро — Ag. Самородное серебро в природе распространено реже, чем медь, и несравненно реже, чем золото.
Химический состав. Кроме химически чистого серебра, встречаются разновидности: кюстелит с изоморфной примесью золота до 10% и выше, медистое серебро, сурьмянистое серебро и др.
Сингония кубическая. Кристаллическая структура. Гранецентрированный куб. Облик кристаллов. Правильно образованные кристаллы очень редки. Агрегаты. Встречается иногда в виде дендритов, тонких неправильных пластин и листочков. Характерны также моховидные, волосовидные и проволочные формы.
Наиболее распространены зерна неправильной формы и более крупные сплошные скопления — самородки.
Цвет серебра в свежем изломе серебряно-белый. С поверхности часто бывает покрыто черным налетом. Черта металлически блестящая. Блеск типичный металлический. Твердость 2,5.
Весьма ковко Расплющивается в тончайшие листочки. Излом крючковатый. Спайность отсутствует. Удельный вес 10,1-11,1 Прочие свойства. Наилучший проводник тепла и электричества.
Диагностические признаки. Узнается по цвету, характерному крючковатому, занозистому излому, ковкости (острие ножа легко оставляет след) и удельному весу. От платины отличается меньшей твердостью и меньшим удельным весом. П. п. тр. плавится. Раствор в HNO3 с НСl дает характерный белый творожистый осадок AgCl.
От H2S чернеет.
Происхождение. Встречается в гидротермальных жильных месторождениях в ассоциации с аргентитом (Ag2S) и кальцитом, иногда в ассоциации со сложными сернистыми, мышьяковистыми, сурьмянистыми соединениями разных металлов, в том числе никеля и кобальта.
В экзогенных условиях встречается в зонах окисления месторождений сернистых и мышьяково-сурьмянистых руд, являясь продуктом их разложения и восстановления из поверхностных растворов различными органическими соединениями. Образующееся в этих условиях самородное серебро нередко имеет вид дендритов, пластинок, моховидных, проволочных, волосовидных форм и др.
В поверхностных условиях самородное серебро менее устойчиво, чем золото. Оно часто покрывается пленками и примазками черного цвета. В местностях с жарким, сухим климатом с поверхности нередко переходит в устойчивые галоидные соединения (AgCl и др.).
Применение. Серебро используют главным образом в виде сплавов: из них чеканят монеты, изготавливают ювелирные и бытовые изделия, лабораторную и столовую посуду. Основное количество серебра используется в радиоэлектронной и электротехнической промышленности. Серебром покрывают радиодетали и печатные платы для придания им лучшей электропроводности и коррозионной стойкости. В электротехнической промышленности применяются серебряные контакты.
Для пайки титана и его сплавов используются серебряные припои. В вакуумной технике серебро служит конструкционным материалом. Также серебро служит для футеровки производственной аппаратуры. Металлическое серебро идёт на изготовление электродов для серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторов.
Оно служит катализатором в неорганическом и органическом синтезе (например, в процессах окисления спиртов в альдегиды и кислоты, а также этилена в окись этилена). В пищевой промышленности применяются серебряные аппараты, в которых приготавливают фруктовые соки.
Ионы серебра уничтожают бактерии и уже в малых концентрациях стерилизуют питьевую воду. С помощью электродов из серебра можно током силы в 10 ма стерилизовать 4000 л воды в час.
Значительное количество соединений серебра (AgBr, AgCI, AgI) применяют для производства кино- и фотоматериалов.
В медицине употребляется коллоидальное серебро, стабилизированное производными протеина и оказывающее антисептическое действие на слизистую оболочку.
Источник: studopedia.org
Глава 2.Серебро 2.1 Распространение в природе
В земной коре серебра примерно столько же, сколько палладия ртути, но несколько больше, чем золота, платины, иридия, осмия, висмута, количество серебра равно 7 10 6 . Серебро встречается в составе более пятидесяти минералов, подавляющее большинство из которых представляют собой сульфиды самого металла в сочетании с сульфидами сурьмы, мышьяка, олова и германия. Очень небольшое количество этого драгоценного металла содержится в морской воде, но попыток его промышленного извлечения предпринято пока не было. Серебро в земной коре встречается в самородном состоянии реже, чем медь и золото.
Самородное серебро не бывает чистым и всегда содержит небольшие количества золота, меди, сурьмы, свинца и других металлов. У нас самородное серебро находили на Северном Урале, на Алтае, в Казахстане, Восточной Сибири, Забайкалье, на побережьях Белого моря и в других районах. Причем многие самородки найдены давно и были хорошо известны.
Так, М.В.Ломоносов писал: «В земле находится оно часто очень чисто, а больше в листках и волосах подобно тонкой и кудрявой проволоке, а иногда в нарочито великих глыбах. В Академической минеральной камере есть самородного чистого серебра кусок весом 7 фунтов. Самое чистое серебро имеет почти всегда в себе немного золота».
Сообщалось, что четыре самородка с Медвежьего острова Кандалакшской
губы были внесены в каталог Минералогического музея еще
М.В.Ломоносовым. весят они по нескольку килограммов каждый и являются самыми крупными самородками, обнаруженными в нашей стране. У нас и сейчас находят самородное серебро. Всего лишь два года назад на транспортере обогатительной фабрики Сурского молибденового комбината Хакасской автономной области было поднято два куска самородного серебра общим весом около 32 кг. Мелкие самородки серебра обнаруживаются достаточно часто.
Довольно в больших количествах самородное серебро находили в Америке. Так, например, в районе озера Онтарио были обнаружены пластины весом в несколько сотен килограммов, причем одна из них массой 612 кг и сейчас находится в здании Канадского парламента.
Здесь же был обнаружен знаменитый «Серебряный тротуар», представляющий собой глыбу почти чистого серебра длиною 30 м, уходящую в землю на глубину 18 м. выработка этого месторождения доставила около 20 т металла. В Мексике крупные скопления самородного серебра были обнаружены в Пачуке и других районах, где более четырех веков назад испанцы добыли около сорока тысяч тонн серебра.
Не менее богаты самородным серебром были и месторождения Чили, особенно интенсивно разрабатывавшийся во второй половине прошлого века. В свое время самородное серебро находили в Рудных горах, расположенных на территории Германии. Здесь была найдена глыба, состоящая из серебра и аргентита (сульфида серебра), вес которой достигал почти сорока тонн.
Серебро известно с глубокой древности. За все это время люди добывали из недр Земли не более миллиона тонн этого металла. По средним оценкам, серебра во всем мире извлекается 7 кт в год, причем попутно с выплавкой свинца, цинка или при рафинировании меди и золота.
Серебро – металл остродефицитный. Природные запасы его находятся на пределе истощения.
Историческая справка
Латинское название серебра – Argentum – связано с цветом этого металла; оно восходит к греческому «аргос» — «белый», «блестящий». Русское слово «серебро», как считают ученые, роисходит от слова «серп» (серп луны). Блеск серебра напоминал таинственное лунное сияние и алхимикам, использовавшим в качестве символа элемента знак луны.
Древнейшие серебряные изделия, обнаруженные в Передней Азии, датируются V тысячелетием до н.э. Они изготовлены из самородного серебра. Часто такие самородки окрашены в светло-желтый цвет, так как представляют собой не чистое серебро, а сплав с золотом (греки называли его «электрон» или «электрум»). Находки серебряных самородков чрезвычайно редки (они встречаются примерно в пять раз реже золотых), поэтому неудивительно, что вплоть до конца I тысячелетия до н.э. серебро стоило дороже остальных металлов, даже золота. Ситуация изменилась лишь после того, как примерно в VI в. до н.э. древние умельцы освоили процесс выделения серебра из свинцовых руд.
Источник: allrefrs.ru