Гипс

Общие

Май 02, 2022

8 мин. на чтение

Содержание:

Один из самых распространенных минералов; этот термин также используется для обозначения горных пород, которые он составил. Гипсом также принято называть строительный материал, получаемый путем частичного обезвоживания и дробления руды. Название происходит от греческого gypsos, что в древности означало и гипс, и мел. Плотная белоснежная, кремовая или розовая разновидность мелкозернистого гипса известна как алебастр

СТРУКТУРА

Химический состав Ca[SO4] × 2H2O. Сингония моноклинная. Кристаллическая структура слоистая; два слоя анионных групп [SO4]2-, тесно связанных с ионами Ca2+, образуют двойные слои, ориентированные вдоль плоскости (010). Молекулы H2O занимают пространство между этими двойными слоями. Это легко объясняет очень совершенную характеристику расщепления гипса. Каждый ион кальция окружен шестью ионами кислорода, относящимися к группам SO4, и двумя молекулами воды. Каждая молекула воды связывает ион Ca с ионом кислорода в том же двойном слое и с другим ионом кислорода в соседнем слое.

СВОЙСТВА

Цвет очень разный, но в основном белый, серый, желтый, розовый и т.д. Чистые прозрачные кристаллы бесцветны. Примеси могут быть окрашены в разные цвета. Цвет доски белый. Блеск кристаллов стеклянный, иногда с перламутровым оттенком за счет идеально сколотой микротрещины; селенит шелковистый. Твердость 2 (стандарт по шкале Мооса). Вырез очень совершенен в одном направлении. Тонкие кристаллы и пластины спайности гибки. Плотность 2,31 - 2,33 г/см3.
Обладает значительной растворимостью в воде. Замечательной особенностью гипса является то, что его растворимость достигает максимума при 37-38 °С с повышением температуры, а затем довольно быстро падает. Наибольшее снижение растворимости установлено при температуре выше 107 °С за счет образования «полугидрата»: CaSO4 × 1/2H2O.
При 107°C он частично теряет воду, превращаясь в белый алебастровый порошок (2CaSO4 × H2O), хорошо растворимый в воде. Благодаря меньшему количеству молекул гидрата алебастр не дает усадки при полимеризации (увеличивается в объеме примерно на 1%). Под п.тр он теряет воду, расщепляется и плавится в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени дает CaS. В воде, подкисленной H2SO4, растворяется гораздо лучше, чем в чистой воде. Однако при концентрации H2SO4 более 75 г/л растворимость резко падает. Очень мало растворим в HCl.

МОРФОЛОГИЯ

Из-за преимущественного развития граней {010} кристаллы имеют таблитчатый, реже столбчатый или призматический вид. Из призм наиболее распространены {110} и {111}, иногда {120} и т д. Грани {110} и {010} часто имеют вертикальное затенение. Сросшиеся близнецы обычны и бывают двух типов: 1) галльские по (100) и 2) парижские по (101). Отличить их не всегда просто. Оба они напоминают ласточкин хвост. Галльские близнецы характеризуются тем, что ребра призмы m{110} параллельны плоскости двойника, а ребра призмы l{111} образуют входящий угол, а у парижских близнецов ребра призмы Ι{111} параллельны двойной шов.
Встречается в виде бесцветных или белых кристаллов и их сростков, иногда окрашенных включениями и примесями, захваченными ими при росте, в оттенки коричневого, синего, желтого или красного цвета. Характерны сростки в виде «розы» и близнецы, т н. «ласточкин хвост»). Образует прожилки параллельно-волокнистого строения (селенит) в глинистых осадочных породах, а также мелкозернистые сплошные плотные агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). Иногда в виде землистых агрегатов и скрытокристаллических масс. Он также образует цемент песчаников.
Распространены гипсовые псевдоморфозы кальцита, арагонита, малахита, кварца и др., а также гипсовые псевдоморфозы других минералов.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Широко распространенный минерал, он образуется в природных условиях несколькими путями. Осадочное происхождение (типично морские хемиогенные отложения), низкотемпературные гидротермальные, встречаются в карстовых пещерах и сольфатарах. Он выпадает в осадок из водных растворов, богатых сульфатом, при высыхании морских лагун и соленых озер. Образует пласты, пласты и линзы среди осадочных пород, часто в ассоциации с ангидритом, галитом, целеститом, самородной серой, иногда с битумом и нефтью. В значительных массах он откладывается путем осадконакопления в отмирающих озерных и морских солончаковых бассейнах. При этом гипс вместе с NaCl может выделяться только на начальных стадиях испарения, когда концентрация других растворенных солей еще не высока. При достижении определенного определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl2 вместо гипса будут кристаллизовать ангидрит, а затем и другие, более растворимые соли, т е гипс в этих бассейнах должен принадлежать к прежним химическим отложениям. В самом деле, во многих соляных месторождениях слои гипса (как и ангидрита), перемежающиеся со слоями каменной соли, располагаются в нижних частях залежи и в ряде случаев подстилаются только химически осажденным известняком.

В России мощные гипсовые толщи пермского возраста распространены на Западном Урале, в Башкирии и Татарстане, в Архангельской, Вологодской, Горьковской и других областях. На Севере установлены многочисленные месторождения верхнеюрского возраста. Кавказ, Дагестан. Замечательные коллекционные экземпляры с кристаллами гипса известны из месторождения Гаурдак (Туркменистан) и других месторождений Средней Азии (в Таджикистане и Узбекистане), в Среднем Поволжье, в юрских глинах Калужской области. В термальных пещерах Мина-Найка (Мексика) обнаружены кристаллы друзового гипса уникальных размеров длиной до 11 м.

ПРИМЕНЕНИЕ

На сегодняшний день руда «гипс» является основным сырьем для производства α-гипса и β-гипса. β Гипс (CaSO4 0,5H2O) — порошкообразный вяжущий материал, получаемый термической обработкой природного двуводного гипса CaSO4 2H2O при температуре 150-180 градусов в аппарате, сообщающемся с атмосферой. Продукт измельчения гипса β-модификации в мелкий порошок называют строительным или алебастровым гипсом, при более тонком помоле – литейным гипсом или, при использовании сырья более высокой чистоты, медицинским гипсом.

При низкотемпературной термообработке (95-100 °С) в герметичных аппаратах образуется гипс α-модификации, продукт помола которого называют высокопрочным гипсом.

В смеси с водой гипс α и β твердеет, снова превращаясь в дигидрат гипса, с выделением тепла и незначительным увеличением объема (около 1%), однако такой вторичный гипсовый камень уже имеет мелкокристаллическую структуру однородную, цвет различных оттенков белого (в зависимости от сырья), непрозрачный и микропористый. Эти свойства гипса используются в различных сферах деятельности человека.

Гипс (англ. Gypsum) — CaSO4*2H2O

КЛАССИФИКАЦИЯ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА