硫酸是矿物吗?
矿物是指在各种地质作用中产生和发展着的,在一定地质和物理化学条件处于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物。矿物具有相对固定的化学组成,呈固态者还具有确定的内部结构;它是组成岩石和矿石的基本单元。硫酸不是在地质作用中产生并发展来的,所以不能称其为矿物。
铝土矿
当原生沉积铝土矿风化时,其中黄铁矿形成硫酸溶液,铁铝形成混合溶液。
由于地下水溶液的pH值、Eh值等的变化,使铝土矿中发生交代现象。
在成岩后生作用中由于地下水溶液的pH值、Eh值等的变化,特别是pH值的影响,可以使黏土角砾或鲕粒脱硅转变为粒状硬水铝石集合体。
在成岩后生阶段由于温度压力的增加,可使胶体硬水铝石在局部重结晶长大,还可形成假碎屑构造。
硫酸(化学式:H2SO4),硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。
一、硫酸盐类矿物的一般特征
硫酸盐类矿物是指金属阳离子与[SO4]2-结合而成的含氧盐类矿物。目前已发现的硫酸盐类矿物近200种,占地壳总质量的0.1%。此类矿物分布虽然不广,但许多硫酸盐矿物 (如石膏、重晶石、芒硝等)是重要的建材和化工原料。此外,一些金属元素 (如Sr)亦主要取自本类矿物。
1.化学成分
组成硫酸盐类矿物的阳离子有20余种,主要为惰性气体型和过渡型离子,其次有铜型离子。最主要有Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Ba2+、Sr2+、Pb2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+等。阳离子仅Mg2+—Fe2+和Ba2+—Sr2+在某些矿物中呈完全类质同象替代。
组成硫酸盐类矿物的配阴离子主要为[SO4]2-。由于[SO4]2-呈孤立的四面体,半径很大(0.295nm)。[SO4]2-内部为共价键,[SO4]2-与金属阳离子间以离子键结合,矿物具典型离子晶格。[SO4]2-在与阳离子相结合时有以下规律:
1)与大半径的二价阳离子Ba2+、Sr2+、Pb2+结合形成稳定的无水硫酸盐。如重晶石Ba[SO4]、天青石Sr[SO4]、铅矾Pb[SO4]。
2)与半径较小的二价阳离子Cu2+、Fe2+、Mg2+等形成含结晶水的硫酸盐,如胆矾Cu[SO4]·5H2O,水分子的数量一般随阳离子半径的减小而增多。
3)与半径中等的Ca2+结合时,则依生成条件的不同,可形成无水硫酸盐 (如硬石膏Ca[SO4])或含水的硫酸盐 (如石膏Ca[SO4]·2H2O)。硬石膏不如石膏稳定,一旦出露地表,遇水即转变为石膏。
4)至于大半径的R+,主要是与半径较小的阳离子Al3+、Fe3+同时进入晶格形成含附加阴离子 (OH)-或结晶水的复硫酸盐,如明矾石 (KAl3[SO4](OH)6 )、黄钾铁矾(KFe3[SO4]2(OH)6)等也可形成无水芒硝 (Na2[SO4])、芒硝 (Na2[SO4]·10H2O)等无水或含水的硫酸盐。
本类矿物的附加阴离子最主要为(OH)-,其次有F-、Cl-、O2-、(CO3)2-等。许多矿物含有结晶水。
2.结晶形态
硫酸盐矿物的对称程度均比较低,主要为斜方晶系和单斜晶系:Ba2+、Pb2+、Sr2+、Ca2+、Na+等离子形成的无水硫酸盐均为斜方晶系Ca2+、Na+、Fe2+等离子形成的含水硫酸盐属单斜晶系Fe3+、Al3+的硫酸盐属三斜晶系。少数矿物属三方、六方晶系。硫酸盐矿物类矿物的单体形态多呈板状、柱状或粒状。集合体常呈纤维状、粒状、致密块状,以及皮壳状、钟乳状和结核状。
3.物理、化学性质
一般呈无色、白色、灰白色、浅色,但含Fe呈黄褐或蓝绿色,含Cu呈蓝绿色,含Mn或Co呈红色;玻璃光泽,少数金刚光泽,透明至半透明。硬度较低 (通常2~4),含水者更低 (H=1~2)。相对密度一般不大 (2~4),含Ba、Pb者例外,可大于4,甚至为6~7。普遍具有完全解理。多数矿物与盐酸不起作用,易溶于水;但Ca、Sr、Ba、Pb的硫酸盐矿物难溶于水和酸。
4.成因产状
由于硫酸盐中的S离子呈高价态,因此硫酸盐类矿物需要在氧浓度很高的低温条件下才能形成,最常见于地表或近地表。主要为表生条件下的湖、海相化学沉积;其次是金属硫化物的氧化产物 (矾类)。部分为近地表的低温热液成因。
5.分类
重晶石族 重晶石、天青石、铅矾;
石膏族 石膏;
硬石膏族 硬石膏;
胆矾族 胆矾;
芒硝族 芒硝;
明矾石族 明矾石。
二、主要矿物描述
重晶石 Barite Ba[SO 4]
[化学组成]BaO 65.7%,SO3 34.3%;类质同象混入中还可以有Sr、Pb、Ca、Ra等。Ba和Sr可形成完全类质同象系列,当Sr的含量大于Ba时称为天青石。
[结晶形态]斜方晶系,晶体常沿{001}发育成板块,有时呈柱状,少数为三向等长(图7-5-1,图7-5-2)。集合体常呈粒状、纤维状或由板块晶体聚集成晶族状,少数呈致密块状、结核状、钟乳状。
[物理性质]纯净的晶体无色透明,一般呈白色、灰白色、浅黄色、褐色玻璃光泽解理面呈珍珠光泽。解理{001}完全,{210}中等,解理夹角{001}∧{210}=90°,(210)∧( )>90°。硬度3~3.5。相对密度4.3~4.5。
图7-5-1 重晶石晶体
平行双面:c{001};斜方柱:m{210},o{011},d{101}
图7-5-2 重晶石晶体
[成因产状]重晶石主要产于低温热液矿脉中,也可产于沉积岩中,呈结核状出现。
[鉴定特征]板状晶形,三组中等至完全解理,解理块体在 (100)面上呈菱形,而{001}∧{210}=90°。与HCl不起作用可与碳酸盐矿物相区别,以HCl浸湿后,重晶石染火焰成黄绿色 (钡的焰色)可与天青石的深紫红色 (锶的焰色)区别。硬度小,相对密度大可与长石相区别。
[主要用途]重晶石为提取Ba的原料。磨成细粉可作钻探泥浆的加重剂,亦可用于化学试剂和医药上。可作白色颜料,并为伦琴射线实验室墙壁喷漆的主要原料。另外可作填充剂用于橡胶、造纸业以增加其重量及光滑程度。
天青石 Celestite Sr[SO 4]
[化学组成]SrO 56.41%,SO3 43.59%;类质同象混入物中还可以有Ba、Pb、Ca、Ra等。Ba和Sr可形成完全类质同象系列。
[结晶形态]斜方晶系,晶形与重晶石相同;完好晶体少见,多为钟乳状、结核状或细粒状集合体。
[物理性质]天蓝色,故名天青石,亦可呈白色,灰白色。相对密度3.9~4.0。其他性质与重晶石相似。
[成因产状]天青石主要产于沉积岩中,呈结核状出现。在华南栖霞组的沉积泥灰岩中,天青石以放射状产出,作为工艺品开采已有上百年历史,可加工为上好的菊花石艺术品。也可产于低温热液矿脉中。
[鉴定特征]与重晶石很相似,但密度较小,新鲜面天蓝色。与HCl不起作用可与碳酸盐矿物相区别;以HCl浸湿后,天青石染火焰成深紫红色 (锶的焰色)与重晶石黄绿色 (钡的焰色)区别。硬度小,相对密度大可与长石相区别。
[主要用途]天青石为提取Sr的原料。
石膏 (又称二水石膏或生石膏) Gypsum Ca[SO 4]·2H 2 O
[化学组成]CaO 32.6%,SO3 46.5%,H2O 20.9%;类质同象混入物有Ba、Sr。常有黏土、有机质等机械混入物。
[结晶形态]单斜晶系;晶体常依{010}发育成板状,也有的呈粒状;晶面{110}及{010}常具纵纹。双晶常见,一种是依 (100)为双晶面的加里双晶或称燕尾双晶(图7-5-3D、E、F),另一种是以 (101)为双晶面的巴黎双晶或称箭头双晶,(图7-5-3)。集合体多呈致密块状或纤维状。细晶粒状块体称之为雪花石膏;纤维状的集合体称为纤维石膏。由扁豆状晶体所形成似玫瑰花状集合体较少见。此外,还有土状、片状集合体。
图7-5-3 石膏的晶体和双晶
A、B、C—单晶体D、E、F—双晶
平行双面:b{010},p{103}斜方柱:m{110},l{111}
[物理性质]通常为白色及无色,无色透明晶体称为透石膏 (图7-5-4),有时因含其他杂质而染成灰、浅黄、浅褐等色;条痕白色;透明;玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽,纤维状集合体呈丝绢光泽 (图7-5-5)。解理{010}极完全,{100}和{011}中等,解理片裂成面夹角为66°和114°的菱形体,解理薄片具挠性。硬度1.5~2,不同方向稍有变化。相对密度2.3。性脆。
图7-5-4 石膏的板状晶体
图7-5-5 纤维石膏
[成因产状]主要是化学沉积作用的产物,常形成巨大的矿层或透镜体存在于石灰岩红色页岩和砂岩、泥灰岩及黏土岩层之间,与硬石膏、石盐等共生。在硫化矿床氧化带中,原生硫化物被氧化后生成硫酸,再与石灰岩的围岩作用可以生成石膏。热液成因的石膏较少见,通常存在于低温热液硫化物矿床中。
[鉴定特征]低硬度,具有一组极完全解理及各种特征之形态可以鉴别。致密块状的石膏以其低硬度和遇酸不起泡可与碳酸盐矿物相区别。
[主要用途]石膏主要用于生产水泥、造纸等工业;也用于生产熟石膏及其制品 (如雕塑、建筑装饰及防火材料)。此外,也可作为农业肥料。
硬石膏 Anhydrite Ca[SO 4]
[化学组成]CaO 41.2%,SO3 58.8%;成分变化不大,有时少量的Sr和Ba代替Ca。
[结晶形态]斜方晶系;晶体少见,可沿a轴或c轴延长呈厚板状晶体,亦有时呈柱状。依 (011)成接触双晶或聚片双晶。集合体呈纤维状、致密粒状或块状。
[物理性质]晶体无色透明;一般呈白色,常微带浅蓝、浅灰或浅红色,被铁的氧化物或黏土等染成红色、黄色或灰色;条痕白或浅灰白色;玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。解理{010}完全,{100}、{001}中等。硬度3~3.5。相对密度2.8~3.0。
[成因产状]硬石膏主要为化学沉积的产物,大量形成于盐湖中,常与石膏共生。硬石膏在地表条件下不稳定,转变为石膏。
在热液脉和火山熔岩孔洞内偶有硬石膏出现。在某些硫化矿床的氧化带亦可有少量产出 (如我国西北)。
[鉴定特征]与重晶石族矿物以其相对密度小、解理方向 (3组解理互相垂直)和光学常数相区别;与粒状钙镁碳酸盐的区别是滴 HCl不起泡;与石膏的区别是硬度较大,指甲刻不动。
[主要用途]与石膏大致相同。
胆矾 Chalcanthite Cu[SO 4]·5H 2 O
[化学组成]CuO 31.86%,SO3 32.06%,H2O 36.08%。混入物有Fe,常含 Mg和Zn等。
[结晶形态]三斜晶系,晶体呈厚板状或短柱状,晶体少见;集合体呈粒状、块状或钟乳状;肾状等形态。
[物理性质]蓝色或天蓝色,有时微带浅绿色;条痕蓝白色;玻璃光泽;透明。硬度2.5,解理平行{110},不完全,断口呈贝壳状。相对密度2.1~2.3。具苦涩味;易溶于水,水溶液呈蓝色。
[成因产状]含铜硫化物的风化产物。因极易溶于水,产于干旱地区含铜硫化物矿床氧化带或铜矿坑道中。
[鉴定特征]蓝色,易溶于水,其水溶液呈蓝色,放入小刀等铁器,其中之铜即被铁置换出来,使小刀镀上一层铜而呈铜红色。
[主要用途]铜矿的找矿标志。可用作杀虫剂及化工原料。
芒硝 Mirabilite Na 2[SO 4]·10H 2 O
[化学组成]Na20 19.24%,SO3 24.85%,H2O 55.91%。
[结晶形态]单斜晶系,晶体沿c轴延伸呈柱状;集合体呈针状、粒状、纤维状、粉末状、皮壳状。
[物理性质]无色透明或白色;白色条痕;玻璃光泽。硬度1.5~2,解理平行{100}完全。相对密度1.48。易溶于水;在干燥空气中会失水变为白色粉末状无水芒硝。
[成因产状]为盐湖中化学沉积产物,形成于33℃以下。当温度超过33℃即形成无水芒硝。
[鉴定特征]形态、产状、相对密度很小以及溶于水时吸收大量的热 (使溶液变冷)等均甚为特征。
[主要用途]化工、医药原料。
明矾石 Alunite KAl 3[SO 4]2 (OH) 6
[化学组成]K2O11.4%,A12O337.0%,SO338.6%,H2O13.0%。常有Na+代替K+,当Na+的含量超过K+时称钠矾石或钠明矾石。有时有少量的Fe3+代替Al3+机械混入物有石英、磁铁矿等。有时含微量稀土元素。
[结晶形态]三方晶系。晶体较少见,出现时呈细小的假聚面体或假立方体 (为两个三方单锥的聚形,图7-5-6)。通常为粒状、致密块状、土状或纤维状、结核状集合体。
图7-5-6 明矾石的晶体
[物理性质]白色,常带灰色、浅黄或浅红色调;条痕白色;透明;玻璃光泽,解理面有时显珍珠光泽。解理{0001}中等;贝壳状断口,致密块状集合体断口不平坦至贝壳状。硬度3.4~4。性脆。相对密度2.6~2.80。
[成因产状]明矾石常系含硫酸的低温热液作用于中酸性火成岩 (常为火山喷出岩)所生成的蚀变产物。此蚀变过程称为明矾石化作用。蚀变后岩石是由石英、高岭石、明矾石,有时有黄铁矿等组成的浅色岩体。少量产于火山喷气孔附近。此外,在砂岩、黏土和铝矾土中有明矾石结核产出.
我国明矾石产出甚广。最主要产地是浙江平阳、安徽庐江及福建福鼎等,系由中生代火山喷发岩 (凝灰岩、流纹岩)经热液蚀变而生成。
[鉴定特征]明矾石与相似矿物的区别需借助于化学反应,如明矾石加硝酸钴溶液灼烧时呈蓝色 (Al的反应),加酸不起泡等。
[用途]提取明矾和硫酸铝的原料。
学习指导
学习本类矿物时要注意几点:
1.二价阳离子硫酸盐最重要,它们分含水与无水两部分,主要决定于阳离子半径
2.硫元素易变价对本类成因影响很大。
3.石膏是最常见的硫酸盐,是有用矿产,而且石膏和硬石膏间的变化对工程有一定影响,所以用了—定篇幅加以介绍。
4.重晶石是最稳定的硫酸盐,在掌握其鉴定特征时,应注意练习观察解理角和辨别晶体定向,借以复习结晶学知识并和碳酸盐矿物区别。
练习与思考
1)还原条件下硫酸盐为什么不稳定?
2)二价阳离子含水与无水硫酸盐在成分、性质和分布 (产状)等方面有何不同?
3)为什么在地表很少见到硬石膏?
4)在金属矿床氧化带和内陆盐湖中见到的硫酸盐在阳离子成分上各有何特点?
工业制法生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。
硫酸广泛用于各个工业部门,主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等。
硫酸还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料,以及各种基本有机和无机化工产品。
扩展资料:
1、制取二氧化硫(沸腾炉)
燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫S+O₂=点燃=SO₂
4FeS₂+11O₂=高温=8SO₂+2Fe₂O₃
2、接触氧化为三氧化硫(接触室)
2SO₂+O₂=五氧化二钒催化并加热=2SO₃(可逆反应)
3、用98.3%硫酸吸收
SO₃+H₂SO₄=H₂S₂O₇(焦硫酸)
4、加水
H₂S₂O₇+H₂O=2H₂SO4
5.提纯
可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸。
参考资料:百度百科-硫酸工业
硫酸盐矿物是金属阳离子与硫酸根[SO4]2-相化合形成的含氧盐类矿物。目前已知的硫酸盐矿物种数约有300种,虽然它们在地壳中分布不多,仅占地壳总质量的0.1%左右,但其中石膏、硬石膏、重晶石、天青石、明矾石等均能富集成具有工业意义的矿床,部分硫酸盐矿物还是提取Sr、Ba、Pb等金属元素的重要矿物原料。
硫酸盐矿物的物理性质主要特征是硬度较低,一般在2~3.5之间。密度一般不大,在2~4g/cm3之间,含钡和铅的硫酸盐矿物多在4g/cm3以上,甚至可达6~7g/cm3。颜色一般呈白色或无色,含铁者呈黄褐或蓝绿色,含铜者呈蓝绿色,含锰或钴者呈红色。透明至半透明玻璃光泽,少数为金刚光泽。
(一)重晶石族
本族矿物主要包括重晶石、天青石。两者之间存在着完全的类质同象系列。
重晶石(Barite)Ba[SO4]
斜方晶系。常以平行于{001}的板状或厚板状良好的单晶体出现,有时呈短柱状(图4-59),板状晶体常聚集成晶簇状。通常呈块状、粒状、结核状、钟乳状集合体。
常为无色或白色,有时呈黄、褐、淡红等色玻璃光泽,解理面显珍珠光泽。硬度3~3.5性脆解理平行{001}和{210}完全,平行{010}中等。密度4.5g/cm3左右。
图4-59 重晶石的晶形及其板柱状晶体
热液成因的重晶石见于中、低温热液金属矿脉中,与闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、辰砂等硫化物以及萤石、石英、方解石等共生,或者以单一的重晶石脉出现。沉积成因的重晶石呈透镜体状或结核状见于沉积锰矿、铁矿和浅海沉积物中。有时也以结核状、块状的次生重晶石产于风化残积的粘土岩中。我国重晶石产地很多,尤以湖南、广西、江西、山东等地最为重要,重晶石呈巨大的热液单矿物脉产出。
★以其密度较大、三组发育的解理和板、柱状晶形为特征。
可作为X射线防护剂,并用于化工、颜料、医药、玻璃等工业原料,以及钻井泥浆的加重剂。
天青石(Celestine) Sr[SO4]
斜方晶系。常呈厚板状或短柱状,集合体呈粒状、纤维状、钟乳状、结核状等。
常呈带浅蓝或蓝灰色调的灰白色,有时无色透明玻璃光泽,解理面显珍珠晕彩。硬度3~3.5性脆解理平行{001}和{210}完全,平行{010}中等。密度3.9~4.0g/cm3。
天青石以外生沉积成因为主,见于白云岩、石灰岩、泥灰岩等沉积岩中,与石膏、硬石膏、石盐和自然硫等共生。热液成因的天青石,则以热液细脉状或基性喷出岩的气孔充填物产出。我国著名的江苏溧水爱景山产出的天青石即属热液成因。
图4-60 硬石膏晶体
★与重晶石很相似,但密度稍小于重晶石。若将小片矿物置火焰上灼烧,天青石呈深红色的焰色反应,而重晶石的焰色反应呈黄绿色。
提炼锶的主要矿物原料,金属锶用于生产特种合金,亦可用于作难熔金属的还原剂。
(二)硬石膏族
硬石膏(Anhydrite) Ca[SO4]
斜方晶系。单晶体呈厚板状、板柱状(图4-60)。集合体常呈块状、粒状或纤维状。双晶依(011)成接触双晶或聚片双晶。
纯净者透明,无色或白色,常因含杂质而呈暗灰色,有时带红色、紫色或蓝色玻璃光泽,解理面显珍珠光泽。硬度3~3.5解理平行{010}和{100}完全,平行{001}中等,三组解理面相互垂直。密度2.9~3.0g/cm3。
硬石膏主要产于蒸发作用所形成的盐湖沉积物中常与石膏共生。在地表或近地表条件下,由于上部压力减小和易遭受水化作用,硬石膏变得不稳定将转变为石膏。在此转变过程中,硬石膏因吸收水分使体积增大约30%,因此,对地表工程设施有一定的破坏作用。石灰岩或白云岩受热液交代而形成的硬石膏以及金属矿脉中的硬石膏,均可能是受含硫酸溶液作用的产物。此外,石膏经过脱水作用也可以形成硬石膏。
★硬石膏可以三组相互垂直解理作为鉴定特征。与方解石等碳酸盐矿物的区别是解理的分布方向不同,且遇HCl不起化学反应产生气泡。
用于造型塑像、医疗、造纸以及水泥工业。硬石膏的吸水膨胀性对工程设施有一定的安全影响。
(三)石膏族
石膏(Gypsum)Ca[SO4]·2H2O
图4-61 石膏的晶形和双晶
单斜晶系。单晶体常呈平行{010}板状双晶常依(100)为双晶面的燕尾双晶(图4-61)。集合体呈块状、细粒状、纤维状、土状等。
无色或白色,含杂质时成灰、浅黄或浅褐色等。无色透明晶体称透石膏玻璃光泽,解理面显珍珠光泽。纤维状集合体称纤维石膏,呈丝绢光泽。硬度2解理平行{010}极完全,平行{100}和{011}中等薄片具挠性。密度2.30~2.37g/cm3。
石膏广泛形成于沉积作用。在封闭海湾或湖、海盆中化学沉积因蒸发作用沉淀而成,或由硬石膏水化作用而成,常与石灰岩、红色页岩、泥灰岩等成互层。
风化过程中硫化物矿床氧化带中的硫酸水溶液在与石灰岩作用时也可形成石膏。热液成因的石膏通常见于某些低温热液硫化物矿床中。我国石膏储量居世界前列,绝大多数省区都有产出,其中湖北应城、湖南湘潭、山西平陆等地是我国主要产区。
★以其硬度低、密度小和具有{010}极完全解理为鉴定特征。与碳酸盐矿物的区别在于遇HCl时作用不反应不产生气泡。
用于医疗、造型、水泥和造纸等工业。
硫酸钙白色单斜结晶或结晶性粉末。无气味。有吸湿性。128℃失去1分子结晶水, 163℃全部失水。溶于酸、硫代硫酸钠和铵盐溶液,溶于400份水,在热水中溶解较少,极慢溶于甘油,几乎不溶于乙醇和多数有机溶剂。相对密度2.32。有刺激性。通常含有2个结晶水,自然界中以石膏矿形式存在。
用途:氮肥生产分析微量一氧化碳和二氧化碳作吸湿剂。涂料。人造象牙。油漆。造纸。染料。印花。冶金。处理水。作为食品添加剂和加工助剂。药物。
用作水泥原料用作水泥阻滞剂石膏除大量用作建筑材料和水泥原料外,广泛用于橡胶、塑料、肥料、农药、油漆、纺织、食品、医药、造纸、日用化工、工艺美术、文教等部门。在缺乏硫资源的地区,可用以制造硫酸和硫酸铵。无色透明的石膏可作光学材料。是制造水泥、半水硫酸钙及硫酸的原料。油漆和造纸工业中用作填充剂。农业上用作化肥,能降低土壤碱度、改善土壤性能。还用作番茄、土豆罐头中的组织强化剂、酿造用水的硬化剂、酒的风味增强剂等。建材、水泥生产用可制作各种模型,医疗上用作石膏绷带。此外,还可用于调节水泥的凝结时间,作油漆用的白色颜料、纸张的填料和抛光粉,也是一种常用的干燥剂。也用于冶金和农业等方面。也有用作面包改良剂。 白色有光泽结晶、颗粒或粉末。味甜。在空气中稳定。86.5℃时失去部分结晶水,250℃失去全部结晶水。当加热时猛烈膨胀并变成海绵状物质。烧到赤热时分解为三氧化硫和氧化铝。当相对湿度约低25%时风化。易溶于水,几乎不溶于乙醇,溶液呈酸性。久沸后有不溶性碱式盐沉淀。相对密度1.62。
硫酸铝极易溶于水,硫酸铝在纯硫酸中不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水,所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。
常温析出含有18分子结晶水,为18水硫酸铝,工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%,即使100℃也不会自溶(溶于自身结晶水)。
不易风化而失去结晶水,比较稳定,加热会失水,高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱,不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状,因含低铁盐而带淡绿色,又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒,粉尘能刺激眼睛。 硫酸铝(Aluminum sulfate)应用范围:
1.用于污水处理作为混凝剂,具有很好的脱色能力,还具有去除重金属离子、去油、除磷、杀菌等功能,尤其对印染废水的脱色和去COD、电镀废水的铁氧体共沉淀等效果明显。
2.用作沉淀剂,可以和硫化物、磷酸盐等生成沉淀物,从而去除硫化物、磷酸盐等。
3.硫酸铝易溶于水,硫酸铝水溶液微酸性.广泛用作饮用水,工业用水的净化处理.适合较低碱度的废水处理作为沉淀剂,去除硫离子,磷酸盐离子等。
造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂,水处理中作絮凝剂,还可作泡沫灭火器的内留剂,制造明矾、铝白的原料,石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。砷含量不大于5mg/kg的产品可用于水处理絮凝剂。
尼日尔位于非洲中西部,是非洲的一个内陆国家,与阿尔及利亚,利比亚和贝宁等8个国家接壤,国土面积约为126万平方公里,人口总量2,440万人,首都为尼亚美。
尼日尔终年炎热干燥,年平均气温为30度左右,是世界上最热的国家之一。这个国家的地势北高南低,北部以山脉和高原为主,南部和中部以平原和丘陵为主。
尼日尔的矿产资源较为丰富,主要有铀矿,磷酸盐和锡、铁和石膏、黄金等。但开发利用率较低。
尼日尔曾长期作为法国的殖民地存在,独立之后仍然与法国联系密切,法语是尼日尔的官方语言。
尼日尔现在仍然是世界上最不发达的国家之一,以农业为主,工业基础薄弱,旅游业是尼日尔近年来着重发展的产业之一。
石膏是单斜晶系矿物,主要化学成分是硫酸钙(CaSO4)。
【药理作用】
1. 天然石膏煎剂(1∶1)注射于人工发热动物, 有解热作用.
2. 在体外培养试验中能明显增强兔肺泡巨噬细胞的吞噬能力.
3. 对离体蟾蜍心及兔心, 小剂量兴奋, 大剂量抑制.
4. 石膏煎剂有降低乙型肝炎病毒脱氧核糖核酸(HBVDNA)含量的作用.
5. 煅石膏外用能收敛粘膜, 减少分泌
工业作用:
石膏是生产石膏胶凝材料和石膏建筑制品的主要原料,也是硅酸盐水泥的缓凝剂。石膏经600~800°C煅烧后,加入少量石灰等催化剂共同磨细,可以得到硬石膏胶结料(也称金氏胶结料);经900~1000°C煅烧并磨细,可以得到高温煅烧石膏。用这两种石膏制得的制品,强度高于建筑石膏制品,而且硬石膏胶结料有较好的隔热性,高温煅烧石膏有较好的耐磨性和抗水性。
芒硝(十水合硫酸钠Na2SO4·10H2O),芒硝一种分布很广泛的硫酸盐矿物,是硫酸盐类矿物芒硝经加工精制而成的结晶体。
医疗作用:可以主治破痞,温中,消食,逐水,缓泻。用于胃脘痞,食痞,消化不良,浮肿,水肿,乳肿,闭经,便秘。在干旱地区,常可以见到由它们形成的盐华及皮壳。盐湖、盐泉和干盐湖是形成芒硝的地方。
工业应用:芒硝广泛应用于各种工业品的干燥过程中。
卤盐类岩石(钾、钠、镁盐岩石等)
钾、钠、镁盐矿物包括自然界形成的各种含钾的氯化物、硫酸盐、硝酸盐、硼酸盐以及含有钠、镁、钙的复盐。主要矿物有钾石盐、光卤石、钾盐镁矾、无水钾镁矾和杂卤石等。
1.钾石盐(KCl)
2.光卤石(MgCl2·KCl·6H2O)
3.钾盐镁矾(KCl·MgSO4·3H2O)
4.无水钾镁矾(K2SO4·2MgSO4)
5.杂卤石K2MgCa2(SO4)4·2H2O
6.钾镁矾K2Mg(SO4)2·4H2O
7软钾镁矾K2Mg(SO4)2·6H2O
8.钾石膏(K2SO4·CaSO4·H2O)
用途及应用
农业上钾盐产品用作肥料。工业用于生产洁净剂,以碳酸盐和硝酸盐形式用于玻璃和陶瓷,用于纺织和染色,制化学药品。
硫酸盐:硫酸盐矿物是金属元素阳离子(包括铵根)和硫酸根相化合而成的盐类。由于硫是一种变价元素,在自然界它可以呈不同的价态形成不同的矿物。当它以最高的价态S6+与四个O2-结合成[SO4]2-,再与金属元素阳离子即形成硫酸盐。在硫酸盐矿物中,与硫酸根化合的金属阳离子有二十余种。