Геология ртути
Пары ртути характеризуются высокой люминесценцией и абсорбционной способностью. Электрическое сопротивление столбика ртути сечением 1 мм² и длиной 106, 3 см при 00С равно 1 Ом. При взаимодействии с металлами ртуть образует амальгамы. Большинство металлов, в том числе медь, вытесняют ртуть из растворов ее солей. В соляной и разбавленной серной кислотах ртуть практически не растворяется… Читать ещё >
Геология ртути (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Уральский Государственный Горный Университет Кафедра геологии Реферат На тему «Ртуть»
Группа:
Э (МЭ)-14−2
Студент:
Копылова Яна Преподаватель:
Профессор Ю. А. Поленов Екатеринбург 2014
- Введение
- Общие сведения
- Применение полезного ископаемого
- Номенклатура товарной продукции, получаемой из ртутного сырья и ее назначение
- Минералы (из которых извлекают ртуть)
- Киноварь
- Метациннабарит
- Гвадалкацарит
- Онофрит
- Галхаит
- Акташит
- Груздевит
- Шватцит
- Ливингстонит
- Кордероит
- Ртуть самородная
- Технологические свойства основных минералов ртути
- Заключение
- Список используемой литературы
Цель написания реферата: Ознакомление с конкретным видом полезного ископаемого и познание методических подходов к описанию полезного ископаемого; описание генетического типа этого полезного ископаемого и получение информации о его применение для развития современного общества.
Общие сведения
Ртуть относится ко 2 группе периодической системы элементов, ее порядковый номер 80, атомная масса — 200, 59, в ее составе семь устойчивых изотопов, обладает халькофильными свойствами. Атомный радиус 0, 15 нм, ионный радиус Hg2+ 0, 11 нм.
Физические свойства ртути.
Пары ртути характеризуются высокой люминесценцией и абсорбционной способностью. Электрическое сопротивление столбика ртути сечением 1 мм2 и длиной 106, 3 см при 00С равно 1 Ом. При взаимодействии с металлами ртуть образует амальгамы. Большинство металлов, в том числе медь, вытесняют ртуть из растворов ее солей. В соляной и разбавленной серной кислотах ртуть практически не растворяется, но растворима в царской водке и азотной кислоте.
Ртуть может быть однои двухвалентной, образуя с кислородом закись Hg2O и оксид HgO.
Соединения ртути, кроме сульфидных ее форм, неустойчивы и при нагревании разлагаются. Кларк ртути для земной коры 4,5*10-6%. Содержание ртути в горных породах (x*10-6%) по А. П. Виноградову: средних — 7,5, основных — 6,5, ультрабазитах — 6,4, сланцах — 6,6, песчаниках — 7,4, карбонатных — 4,5. Основные формы нахождения ртути в земной коре — соединения с серой, самородная ртуть, интерметаллические и комплексные соединения, изоморфное вхождение в сульфиродных и углеводородных соединениях.
Мировые запасы ртути составляют около 300 тыс. т, в том числе в Испании — 83, Киргизии — 35, Алжире — 21, Китае — 20, России — 30 тыс.т. Мировая добыча ртути в последние годы не превышает 3 тыс. т. В России ведется небольшая добыча на Северном Кавказе и в Горном Алтае. Наиболее крупный потребитель ртути — США, где годовое потребление находится на уровне 1200 т. Основные поставщики ртути на мировой рынок — Испания и Алжир.
Применение полезного ископаемого
Основные потребители ртути — химическая, электротехническая, радиотехническая, военная промышленность, медицина, приборостроение и горно — добывающая промышленность.
В США в электротехнической промышленности используется 33% ртути, в производстве хлора и каустической соды — 33%, для контрольно-измерительных приборов, красок и стоматологических материалов — 34%. Среди перспективных областей применения ртути остаются парортутные энергетические котлы и теплоносители ядерных реакторов.
Номенклатура товарной продукции, получаемой из ртутного сырья и ее назначение
продукция | Категория качества | Массовая доля Hg % | Область применения | |
Руда ртутная | Высокая и средняя | 1−20 | Для прямой возгонки ртути, реже — для обогащения | |
Руда ртутьсодержащая | Низкая | До 0,3 | Извлекается попутно | |
Концентрат ртутный | Высокая | 10−20 | Для переработки в специальных печах | |
Концентрат ртутьсодержащий | Низкая | До 0,1−1 | Для металлургического передела в обычных печах | |
Ртуть металлическая товарная | Первая | 99,9 | Электротехника | |
Ртуть металлическая высокой отчистки | Высшая | 99,999 | Особо тонкая химия | |
Хлорные и другие соединения ртути | Высшая | До 86,2 | Медицина военная промышленность | |
Синтетические сульфиды ртути | Высшая | До 86,2 | Краски, промпродукты | |
Природная кристаллическая киноварь | Высшая | До 86,2 | Восточная медицина, краски | |
Минералы (из которых извлекают ртуть)
Главным и чаще единственным промышленным минералов ртути является киноварь, хотя известно 87 ртутных, 17 ртутно-сурьмяных и 68 ртутьсодержащих минералов. Помимо этого, интерес представляют минералы — концентраты ртути, из которых она может извлекаться попутно: сфалерит с содержанием ртути до 26,5%, все разновидности блеклых руд с ее концентрацией до 15%, самородное ртутьсодержащее (до 23%) золото.
Киноварь
Киноварь (с арабского «кровь дракона») — минерал из класса сульфидов: сульфид ртути. Химическая формула — HgS.
Физические свойства.
Блеск алмазный или киноварь матовая. Удельный вес 8−8,2 г/см3. Цвет ярко-красный, темно-красный. Черта кроваво-красная. Спайность совершенная в одном направлении. Сплошные зернистые, плотные, землистые массы, также налеты или вкрапления; реже кристаллы и двойники. Содержание Hg — 86,21%. Сингония — тригональная.
Химические свойства. Растворяется только в царской водке. При осторожном нагревании порошка с содой в колбочке дает капли ртути.
Метациннабарит
Метациннабарит — минерал класса сульфидов (группа сфалерита), в-HgS, кубической сингонии. Высокотемпературная полиморфная модификация киновари (а-HgS). Кристаллическая структура типа сфалерита. Отвечает высокотемпературной модификации HgS, устойчивой выше 344 °C. При более низких температурах стабилизируется примесями Fe, Zn, Se. При охлаждении переходит в киноварь, но присутствие незначительных примесей Fe, Zn, Se повышает устойчивость метациннабарита. В ряду метациннабарит-тиманнит (HgSe) смесимость неограниченная; в ряду метациннабарит-сфалерит, — ограниченная.
Химические и физические свойства.
Содержание Hg — 86,21%. Сингония — кубическая. Цвет чёрный, серовато-чёрный, коричнево-чёрный, реже тёмно-коричневый. Блеск металлический. Непрозрачен. Черта чёрная. Излом неровный, раковистый. Спайность отсутствует. Разлагается в царской водке и хлором. Кислоты HNO3 и H2SO4 не действуют. Немагнитный.
Образует мелкозернистые корки, порошковатые агрегаты, налёты, редко — мелкие кристаллы тетраэдрического или кубического габитуса. Изотропен; иногда аномально слабо анизотропен, анизотропия заметна только благодаря наличию двойниковых пластинок.
ртуть минерал сырье
Гвадалкацарит
ГВАДАЛКАЦАРИТ — м-л, разнов. метациннабарита, содер. Zn и Se.
Онофрит
ОНОФРИТ — Селенисто сернистая ртуть, минерал стально — серого цвета, сост. из ртути, селена и серы.
Галхаит
Галхаит (HgAsS2) — редкий сульфидный минерал.
Физические и химические свойства.
Содержание Hg — 59, 6%. Внешний облик — зернистые массы. Цвет — темный, оранжево — красный. Черта — оранжево-желтая. Блеск — стеклянный до алмазного. Прозрачность — прозрачный, просвечивающий. Спайность — несовершенная. Излом — неровный, раковистый.
Акташит
Акташит — сульфосоль (сульфоарсенид) ртути и меди.
Физические свойства.
Содержит: Cu — 21,15; Hg — 35,0; As — 21,42; S — 21,59. Примеси: Sb, Zn. Сингония тригональная. Кристаллы в виде тригональной пирамиды. Спайность отсутствует. Цвет серовато-черный, иногда с синеватым оттенком. Черта черная. Блеск металлический, сильный. Непрозрачный. Излом неровный, раковистый. Хрупкий.
Груздевит
Груздевит — редкий минерал из класса сульфосолей. Образует изоморфный ряд с акташитом, изоструктурен с новацкиитом.
Шватцит
Шватцит — разновидность тетраэдрита.
Физические свойства
Содержание Hg до 21, 6%. Состав выражается формулой (Cu, Hg)12Sb4S13. Не является самостоятельным минеральным видом. Сингония — кубическая. Внешний облик — кристаллы, зернистые агрегаты. Цвет — серый до черного. Черта — черная. Блеск — тусклый, полуметаллический.
Ливингстонит
Ливингстонит — минерал, сульфосоль ртути.
Физические и химические свойства.
Цвет черты — краснокоричневый. Содержание Hg — 21, 25%. Сингония — моноклинальная. Внешний облик — кристаллы столбчатые, игольчатые, волокнистые и лучистые агрегаты. Цвет — свинцово — серый. Блеск — металлический. Спайность — совершенная по (001), несовершенная по (100) Кристаллическая структура ливингстонита слоисто-стержневая, состоит из плотноупакованных плоских сеток и содержит дисульфидную группу [S2]3-. В одном типе слоев двойные цепи Sb2S4 связаны дисульфидными группами [S2]3-, а в другом — катионами Hg.
Легко плавится с выделением белых паров. В холодной HNO3 почти нерастворим, в тёплой растворяется с выделением белой Sb2О3. В полированных шлифах от HNO3 и от KCN медленно буреет, иногда не изменяется; от КОН быстро тускнеет и желтеет. В НСl и FeCl3 не изменяется.
Кордероит
Физические свойства.
Содержание Hg — 82, 6%; сингония — кубическая; внешний облик — кристаллы, зернистые массы; цвет — бесцветный, слегка желтоватый; черта — бесцветная; блеск — алмазный; спайность — отсутствует; твердость — 3.
Ртуть самородная
Самородная ртуть — минерал, природная металлическая ртуть. Иногда содержит примесь серебра и золота. Сингония тригональная, дитригонально-скаленоэдрическая (ниже ?39 °C).
Физические свойства и химические свойства.
Цвет серебристый. Блеск сильный металлический. Температура кипения 357 °C. Единственный жидкий металл при обычной температуре. Затвердевает, приобретая кристаллическое состояние при ?38 °C. Содержание Hg — 100%. Внешний облик — жидкая. Растворяется в HNO2(азотистая кислота). На огне легко испаряется с образованием ядовитых паров.
Технологические свойства основных минералов ртути
Минерал | Плот-ность г/см3 | Твердость по шкале Мооса | Удельная магнитная восприимчивость *10-3 м3/кг | Диэлектри-ческая проница-емость | Удельное электрическое сопротивление Ом*м | Температура плавления, 0С | |
Киноварь | 8−8,2 | 2−2,5 | Диамагнитна 0,2−31,2 | 6,27 | Не электропрово-ден 109-1011 | ||
Метациннабарит | 7,64−7,68 | Полупровод; ник 2*10-6-1*10-2 | Переход в киноварь при 400−500 | ||||
Галахит | 5,4−5,77 | Полупровод-ник | |||||
Акташит | 5,76 | 3,5 | Электропрово-ден | ||||
Шватцит | 5,1 | 3−4 | 4−18 | Полупровод-ник 10-3-10-4 | |||
Ливингсто-нит | 4,81−5,00 | Полупровод-ник | Легко плавится | ||||
Кордероит | 6,83−6,89 | 1,5−2 | Не электропрово-ден | ||||
Ртуть самородная | 13,55(при 200С) | Диамагнитна -0,1667 | Электропро; водна | — 38,9 | |||
Заключение
Ознакомившись с одним из видов полезных ископаемых, а именно с ртутью, изучив конкретные минералы, из которых извлекают данный химический элемент, можно сделать вывод о том, что ртуть — это металл, представляющий собой серебристо — белую жидкость, пары которой опасны и ядовиты. Главным минералом из которого извлекают ртуть является киноварь. Ртуть широко применяется при изготовлении научных приборов, в металлургии, в медицине, а так же в сельском хозяйстве. Несмотря на то, что ртуть относится к рассеянным элементам и в природе ее очень мало, она встречается в свободном состоянии в виде вкраплений в горные породы. Поэтому ртуть является важным полезным ископаемым для развития современного общества.
Список используемой литературы
1. Федорчук В. П. Геология ртути. — М.: Недра, 1983
2. Минералогический справочник технолога — обогатителя / Б. Ф. Куликов, В. В. Зуев и др. — Л.: Наука, 1985
3. Бежанова М. П. Ртуть. — В кн.: Минеральные ресурсы развитых капиталистических и развивающихся стран. — М.: ВНИИзарубежгеология, 1995