Группа оксидов

Группа оксидов

• Оксид (окисел, окись) — бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. К исключениям относятся, например, дифторид кислорода OF2.
• Оксиды — весьма распространённый тип соединений, содержащихся в земной коре и во Вселенной вообще. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд красителей.  Оксиды и гидроксиды – представляют один из наиболее распространенных классов с более 150 минеральными видами, в которых атомы или катионы металлов образуют соединения с кислородом или гидроксильной группой (ОН).

 

• Земная кора содержит до 17 % (по массе) оксидов. Наиболее распространены кварц (12,6 %), оксиды и гидрооксиды железа (3,9 %), оксиды и гидрооксиды AI, Мn, Ti, Сг. Напомним здесь, что главная масса железорудных и марганцевых руд имеют осадочное происхождение. Минералы группы оксидов являются рудной базой черной металлургии. Важнейшие рудные минералы железных и марганцевых руд: гематит (Fe2O3), магнетит (Fe3O4), бурый железняк (Fе2O3. Н2O), пиролюзит (МnО2), браунит (Мn2O3), гаусманит (Мn3O4), псиломелан (МnO2. МnО. n Н2O), манганит (МnO2. Мn(ОН)2.

• Наиболее широко представлены оксиды Si, Fe, Al, Ti, Sn. Некоторые из них образуют и гидрооксидную форму. Особенность большинства гидрооксидов – снижение значений свойств по сравнению с оксидной формой того же атома металла. Яркий пример – оксидная и гидрооксидная форма Al.

• Оксиды по химическому составу и блеску можно разделить на металлические и неметаллические. Для первой группы характерны средняя твердость, темные цвета (черный, серый, бурый), средняя плотность (минералы гематит и касситерит). Вторая группа характеризуется низкой плотностью, высокой твердостью 7–9, прозрачностью, широкой гаммой цветов, отсутствием спайности (минералы кварц, корунд).

ДРАГОЦЕННЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ 

 

• Пожалуй, наиболее ценным из оксидов можно считать корунд (Al2O3)- самый твердый после алмаза минерал.Обычно в бочковидных, столбчатых, пирамpидальных кристаллах синеватого, желто-серого, красноватого цвета. Прозрачные кристаллы корунда окрашены в различные цвета и являются драгоценными Редкие прозрачные разновидности корунда - сапфир и рубин.
• Шпинель(MgAl2O4)- редкий минерал кубической сингонии, смешанный оксид магния и алюминия, редкий камень. Его красную разновидность нередко путают с рубином. Эти два минерала часто встречаются рядом. Множество знаменитых рубинов (например, Рубин Черного принца в короне Британской империи или рубин в Большой императорской короне Российской империи) на поверку оказались шпинелью.

 

Различные виды корунда:

1.Кристаллы корунда в полевошпатовой породе

2.Мелкозернистый розовый корунд с зелёной слюдой

3.Кристалл корунда

4.Галька синего корунда (сапфира)

5.Пластинчатый корунд

6.Кристалл светлого корунда

7.Алмазный шпат

8.Кристалл жёлтого сапфира

9.Красные корунды

10.Кристаллы синего сапфира

11.Кристалл синевато-бурого корунда

12.Галька рубина

13.Кристалл звёздчатого сапфира

14.Синий звёздчатый сапфир

15.Плотнозернистый голубой корунд

16.Кристалл рубина

17.Огранённые разноцветные сапфиры

18.Разноцветные звёздчатые сапфиры

19.Огранённые рубины

• Магнетит, Fe3O4. Название по месторождению минерала в провинции Магнезия (Греция). Синоним — магнитный железняк. Важная железная руда. Магнетит в чистом виде (без пустой породы) содержит до 72,4 % Fe. 
• Чаще всего магнетит образует сплошные зернистые массы черного цвета.
• Кристаллы кубической сингонии (структура шпинели). Цвет чёрный. Блеск обычно металлический, но иногда бывает жирно-смоляной или матовый. Непрозрачен. Твёрдость 5,5—6. Плотность 4,9—5,2. Иногда наблюдается несовершенная спайность.
• Обладает сильными ферромагнитными свойствами. Может изменять показания компаса. По данному признаку его можно найти: стрелка компаса показывает на магнетит и его залежи. Может истираться в песок, который не теряет магнитных свойств. При поднесении магнита магнетитный песок притягивается к полюсам магнита.

• Гематит, a- Fе2O3. Название связано с красным цветом минерала и его черты («гематикос» — греч. — кровавый). Синоним — красный железняк. В природе и технике существует также тетрагональная разновидность этого оксида — маггемит (оксимагнетит), g-Fе2O3.
• Встречается в виде сплошных плотных скрытокристаллических масс или в виде полосчатой руды, в которой рудное вещество располагается среди полос кварцевой пустой породы. Кристаллы имеют пластинчатый, ромбоэдрический облик. Цвет вишнево-красный, железо-черный, стально-серый. Черта вишнево-красная. Натечные разновидности с гладкой красной поверхностью называются красной стеклянной головой.

 

• ХРОМИТ (FeCr2O4) относится к группе шпинели, которая входит в состав природных оксидов. Хромит - единственная руда, из которой получают хром в промышленных масштабах.
• Хром используют для придания блеска декоративным деталям автомобилей. Из сплава хрома с железом получают нержавеющую сталь. Именно благодаря высокой прочности хрома она стала популярным материалом. Сочетание с молибденом, вольфрамом или титаном придает стали из хрома высокую теплостойкость, поэтому ее используют в производстве печей и форсунок.

 

• Кварц (SiO2). Название от нем. «куерэрц» — поперечная руда (имеются в виду кварцевые жилы, располагающиеся обычно по трещинам поперек направления пластов горных пород). Кристаллы кварца имеют облик псевдогексагональных призм и дипирамид с характерной поперечной штриховкой граней призм. Земная кора содержит до 13 % (по массе) кварца, который является самым распространенным минералом на земле. Происхождение магматическое и гидротермальное. Легко узнается по форме кристаллов, раковистому излому и отсутствию спайности, высокой твердости.
• Разновидности кварца: прозрачный бесцветный — горный хрусталь, прозрачные: желтый — цитрин, фиолетовый — аметист, дымчатый — раухтопаз (дымчатый кварц). Черный непрозрачный — морион.

 

• Скрытокристаллическая непрозрачная разновидность (SiO2) с матовой поверхностью и восковым блеском называется халцедоном. Обычно белого цвета, натечный, аморфный, твердость 7, непрозрачный, спайность отсутствует. Разновидности, сердолик (красный), сардер (буро-коричневый), сапфирин (молочно-синий), плазма и хризопраз (зеленые), гелиотроп (зеленый с красными пятнами). Обычно халцедон имеет зональное строение; при этом пористость зон различна. При прохождении природных или технических водных растворов по порам происходит окрашивание этих зон. Так получается агат, т.е. зонально окрашенный халцедон.

• Твердый аморфный гидрогель кварца (SiO2. Н2О) называется опалом. Его прозрачные разновидности драгоценны. Опал распознается по эмалевидному излому, высокой твердости.
• Драгоценные разновидности кварца, халцедона, — агаты и опалы широко используются в ювелирном деле. Кварц используется также в промышленности: в оптике, для изготовления пьезокварцевых пластинок для звукоснимателей, в точной механике для изготовления опорных подшипников и подпятников, для изготовления химической посуды, а также в огнеупорном и стекольном производстве.