Каталог
  

Химические формулы минералов


Таблица: химический состав важнейших рудных минералов. Металл-Минерал-Химическая формула минерала-Содержание металла в минерале, %.

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Материалы - свойства, обозначения / / Минералы.  / / Таблица: химический состав важнейших рудных минералов. Металл-Минерал-Химическая формула минерала-Содержание металла в минерале, %.

Таблица: химический состав важнейших рудных минералов. Металл-Минерал-Химическая формула минерала-Содержание металла в минерале, %.

Золото Самородное золото Аu 85-96
Калаверит АuТе2 39
Электрум AuAg 50-85
Серебро Самородное серебро Ag 100
Аргентит AgaS 87
Кераргерит AgCl 75
Железо Магнетит Fe3O4 72
Гематит Fe2O3 70
Лимонит Fe2O3 • nh3O 60
Сидерит FeCO3 48
Медь Самородная медь Си 100
Халькопирит CuFeS2 34
Ковеллин CuS 66
Халькозин Cu2S 80
Борнит Cu5FeS4 63
Куприт   Cu2O 89
Энаргит Cu3AsS4 48
Малахит CuCO3  Cu(OH)2 57
Азурит 2CuCO3 • Cu(OH)2 56
Хризоколла CuSiO3 • nН2O 36
Свинец Галенит PbS 86
Церуссит PbCO3 77
Англезит PbSO4 68
Цинк Сфалерит ZnS 67
Смитсонит ZnCO3 52
Каламин Zn4 (Si2O7) (OH)2 .h3O 54
Олово Касситерит SnO2 78
Станнин Cu2FeSnS4 27
Никель Пентландит (Ni, Fe)S 22
Никелин NiAs 44
Гарниерит n(Ni,Mg)4(Si4O1O)(OH)4 . 4h3O до 46 - NiO
Аннабергит Ni3(AsO4)2 . 8h3O 37 - NiO
Кобальт Кобальтин CoAsS 35
Шмальтин CoAs2-3 28
Линнеит Co3S4 58
Асболан m(Co, Ni)O . MnO2 . nh3O до 32 CoO
Эритрин Co3(AsO4)2 . 8h3O 37
Хром Магнохронит (Mg, Fe)Cr2O4 50-65
Хромпикотит (Mg, Fe)(Cr,Al)2O4 35-55
Алюмохромит (Fe, Mg)(Cr,Al)2O4 35-50
Марганец Пиролюзит MnO2 63
Псилoмелан mMnO . MnO2 . nh3O 45
Манганит MnO2 . Mn(OH)2 62
Браунит Mn2O3 60-69
Гаусманит Mn3O4 65-72
Родохрозит MnCO3 48
Родонит (Mn,Ca)SiO3 30-46
Алюминий Диаспор Бёмит НАlO2 АlOOН 85 - А12O3
Гидраргиллит (гиббсит) Аl(ОН)3 65 - А12O3
Нефелин Na(AlSiO4) 34 - А12O3
Сурьма Стибнит (антимонит) Sb2Ss 71
Ртуть Киноварь HgS 86
Вольфрам Вольфрамит (Fe, Mn)WO4 75
Шеелит CaWO4 80
Молибден Молибденит MoS2 60
Уран Уранинит UO2 50-60 - U
Настуран UO2 45-65 - U
Урановые слюдки:
карнотит K2U2(VO4)2O4 . 3h3O 63 - UO3
торбернит CuU2(PO4)2O4 . 12h3O 52 - UO3
Литий Сподумен LiAl(Si2O6) 4-10 - Li2O
Лепидолит KLi2Al(Si4O10)(F, OH)2 2-6 - Li2O
Хризотил-асбест Mg6(Si4O11)(OH)6 . h3O
Мусковит KAl2(AlSi3O10)(OHJ2
Флогопит KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2
Графит С
Сера S
Флюорит CaF2
Апатит Ca5(PO4)3(F, Cl)
Галит NaCl
Сильвин KCl
Карналлит MgCl2 . KCl . 6h3O
Каолинит Al4(Si4O10) (OH)8

tehtab.ru

Таблица: химический состав важнейших рудных минералов. Металл-Минерал-Химическая формула минерала-Содержание металла в минерале, %.

Таблица: химический состав важнейших рудных минералов. Металл-Минерал-Химическая формула минерала-Содержание металла в минерале, %.

Золото Самородное золото Аu 85-96
Калаверит АuТе2 39
Электрум AuAg 50-85
Серебро Самородное серебро Ag 100
Аргентит AgaS 87
Кераргерит AgCl 75
Железо Магнетит Fe3O4 72
Гематит Fe2O3 70
Лимонит Fe2O3 • nh3O 60
Сидерит FeCO3 48
Медь Самородная медь Си 100
Халькопирит CuFeS2 34
Ковеллин CuS 66
Халькозин Cu2S 80
Борнит Cu5FeS4 63
Куприт   Cu2O 89
Энаргит Cu3AsS4 48
Малахит CuCO3  Cu(OH)2 57
Азурит 2CuCO3 • Cu(OH)2 56
Хризоколла CuSiO3 • nН2O 36
Свинец Галенит PbS 86
Церуссит PbCO3 77
Англезит PbSO4 68
Цинк Сфалерит ZnS 67
Смитсонит ZnCO3 52
Каламин Zn4 (Si2O7) (OH)2 .h3O 54
Олово Касситерит SnO2 78
Станнин Cu2FeSnS4 27
Никель Пентландит (Ni, Fe)S 22
Никелин NiAs 44
Гарниерит n(Ni,Mg)4(Si4O1O)(OH)4 . 4h3O до 46 — NiO
Аннабергит Ni3(AsO4)2 . 8h3O 37 — NiO
Кобальт Кобальтин CoAsS 35
Шмальтин CoAs2-3 28
Линнеит Co3S4 58
Асболан m(Co, Ni)O . MnO2 . nh3O до 32 CoO
Эритрин Co3(AsO4)2 . 8h3O 37
Хром Магнохронит (Mg, Fe)Cr2O4 50-65
Хромпикотит (Mg, Fe)(Cr,Al)2O4 35-55
Алюмохромит (Fe, Mg)(Cr,Al)2O4 35-50
Марганец Пиролюзит MnO2 63
Псилoмелан mMnO . MnO2 . nh3O 45
Манганит MnO2 . Mn(OH)2 62
Браунит Mn2O3 60-69
Гаусманит Mn3O4 65-72
Родохрозит MnCO3 48
Родонит (Mn,Ca)SiO3 30-46
Алюминий Диаспор Бёмит НАlO2 АlOOН 85 — А12O3
Гидраргиллит (гиббсит) Аl(ОН)3 65 — А12O3
Нефелин Na(AlSiO4) 34 — А12O3
Сурьма Стибнит (антимонит) Sb2Ss 71
Ртуть Киноварь HgS 86
Вольфрам Вольфрамит (Fe, Mn)WO4 75
Шеелит CaWO4 80
Молибден Молибденит MoS2 60
Уран Уранинит UO2 50-60 — U
Настуран UO2 45-65 — U
Урановые слюдки:
карнотит K2U2(VO4)2O4 . 3h3O 63 — UO3
торбернит CuU2(PO4)2O4 . 12h3O 52 — UO3
Литий Сподумен LiAl(Si2O6) 4-10 — Li2O
Лепидолит KLi2Al(Si4O10)(F, OH)2 2-6 — Li2O
Хризотил-асбест Mg6(Si4O11)(OH)6 . h3O
Мусковит KAl2(AlSi3O10)(OHJ2
Флогопит KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2
Графит С
Сера S
Флюорит CaF2
Апатит Ca5(PO4)3(F, Cl)
Галит NaCl
Сильвин KCl
Карналлит MgCl2 . KCl . 6h3O
Каолинит Al4(Si4O10) (OH)8
(Пока оценок нет)

e4-cem.ru

Расчет формул минералов

В минералогии важно суметь рассчитать формулу минерала по результатам его химических анализов. Результаты химических анализов выражают в массовых (весовых) процентах. В случае сульфидных минералов расчет формулы по данным таких анализов представляет собой простую арифметическую задачу. В качестве первого шага следует разделить содержание каждого элемента в массовых процентах на его атомное количество для получения мольной доли этого элемента (табл. 1). Структурная формула железосодержащего сфалерита выглядит как (Fe,Zn)S, и поэтому, чтобы результаты имели правильные соотношения, необходимо привести к единице либо сумму мольных долей Zn и Fe, либо мольную долю S. Рассчитанные обоими способами формулы должны совпадать. Так, приводя S к единице и округляя значения до второго знака, получаем формулу (Zn0,86Fe0,14)1,00S.

Расчет формулы сфалерит

Таблица 1

Элемент

Вес. %

Атомный вес

Атомный вес

Атомные

соотношения

Zn

57,93

0,886

0,858

Fe

8,21

55,85

0,1407

0,136

S

33,09

32,07

1,032

1,000

Сумма

99,23

Большинство минералов имеет не постоянный, а характерный состав, что и выражается их формулой. Например, сфалерит в одних случаях может представлять почти чистый сульфид цинка, а в других содержать значительные примеси железа и незначительные кадмия и магния. Однако для всех разновидностей сфалерита атомные количества серы и катионов (цинка, железа и др.) будут составлять 1:1, что соответствует формуле ZnS или (Zn,Fe)S, где атомные количества Zn+Fe = 1 и атомные количества серы также равны 1.

Расчет формулы граната

Таблица 2

Оксид

Вес. %

Молекулярное количество оксидов

Атомные количества кислорода в молекуле

Число анионов в расчете на 12 атомов O, т.е. столбец (3)х 4,422

Число катионов в формуле

1

2

3

4

5

SiO2

40,34

0,6714

1,3426

5,937

Si 2,968

Al2O3

18,25

0,1790

0,537

2,374

0,032

Al 1,582

1,550

FeO

4,84

0,0674

0,0674

0,298

Fe 0,298

MnO

0,25

0,0035

0,0035

0,015

Mn 0,015

TiO2

2,10

0,0263

0,05226

0,232

Ti 0,116

Cr2O3

2,22

0,0146

0,0438

0,194

Cr 0,129

CaO

18,77

0,3347

0,3347

1,480

Ca 1,480

MgO

13,37

0,3317

0,3317

1,467

Mg1,467

Сумма

100,14

2,7133

12/2,7133=4,422

Результаты анализов породообразующих минералов обычно выражают в массовых процентах оксидов (табл. 2). Сначала рассчитывают число молей каждого оксида путем деления его массового процента на молекулярную массу, что дает относительное содержание оксидных молекул (столбец 2). Далее рассчитывают атомные количества кислорода. Для этого каждое значение столбца 2 умножается на число атомов кислорода в соответствующих оксидах (столбец 3). В нижней части столбца приведено общее число атомов кислорода (2,7133). Если надо получить формулу граната на основе 12 атомов кислорода, то необходимо пересчитать соотношения кислородных атомов таким образом, чтобы их общее число равнялось 12. для этого цифры столбца 3 для каждого оксида умножаются на 12/Т, где Т – общее количество кислорода из столбца 3. Результаты приведены в столбце 4. Далее надо рассчитать соотношения атомов для различных катионов. С этой целью числа столбца 4 нужно умножить или разделить на значения этих соотношений, определяемые стехиометрией. Так, например, у SiO2 имеется один кремний на два кислорода. Поэтому соответствующее число столбца 4 делится на 2. У Al2O3 на каждые три атома кислорода приходится два атома алюминия, и в этом случае число столбца 4 умножается на 2/3. Для двухвалентных катионов числа в столбцах 4 и 5 совпадают. Количества катионов в формуле, соответствующие установленному числу атомов кислорода (12) и приведенные в столбце 5, могут быть сгруппированы, как это показано в таблице, в соответствии со структурной формулой граната A3B2[(Si,Al)O4]3, где А – двухвалентные катионы (Ca, Mg, Fe, Mn), а В – трехвалентные катионы (Al, Cr), а также Ti4+. Дефицит Si компенсируется за счет Al, который берется в таком количестве, чтобы целиком заполнить тетраэдрические позиции. Оставшиеся атомы алюминия относятся к позиции В.

Чтобы быстро оценить правильность расчетов, можно просуммировать положительные и отрицательные заряды, проверив баланс валентностей.

studfiles.net

Расчет формул минералов по данным химических анализов.

В минералогии важно суметь рассчитать формулу минерала по результатам его химического анализа. В этом разделе приводится ряд примеров таких расчетов для разных минералов. Когда подсчеты произведены и получена структурная формула, становится ясным, совпадает ли она с кри-сталлохимическими данными по минералу. Следует отметить, что если даже общая сумма компонентов в анализе оказывается равной 100%, это не всегда означает, что состав минерала определен верно и точно.

5.7.1 Расчет анализа сульфидов

В случае сульфидных минералов результаты анализов обычно выражаются в массовых процен-

Таблица 5.1 Результаты химического анализа железосодержащего сфалерита из месторождения Ренстрём, Сев. Швеция (по R. С. Duckworth and D. Richard, Mineral. Mag. 57: 83-91, 1993)

Элемент

Mac.%

Атомные

Атомные

количества

соотношения

при S = 1

Zn

57,93

0,886

0,858

Fe

8,21

0,1407

0,136

S

33,09

1,032

1,000

Сумма

99,23

тах (мас.%) элементов. Расчет формулы по данным таких анализов представляет собой простую арифметическую задачу. В приведенном ниже примере железосодержащего сфалерита (табл. 5.1) в качестве первого шага следует разделить содержание каждого элемента в массовых процентах на его атомную массу для получения мольной доли этого элемента. Структурная формула железосодержащего сфалерита выглядит как (Zn, Fe)S, и поэтому, чтобы результаты имели правильные соотношения, необходимо привести к единице либо сумму мольных долей Zn и Fe, либо мольную долю S. Используемая формула, допускающая как полностью катионную, так и полностью анионную решетку, справедлива для рассматриваемого случая, и если результаты анализа верны, то рассчитанные обоими способами формулы должны совпадать. Так, приводя S к единице и округляя получаемые значения до второго знака, получаем формулу (Zn086Fe014)100S. У некоторых сульфидных минералов (например, пирротина Fe1-xS) наблюдается нестехиометрическое содержание катионов. В таких случаях анализы следует рассчитывать, основываясь на количестве ионов серы.

5.7.2 Расчет силикатного анализа

Результаты анализов породообразующих минералов (см., например, анализ граната в табл. 5.2) обычно выражают в массовых процентах оксидов. Расчет анализа, представленного в таком виде, несколько более сложен и включает ряд дополнительных операций.

1. Рассчитать число молей каждого оксида путем деления значения его массового процента на

молекулярную массу, что дает относительное содержание оксидных молекул (столбец 2).

2. Рассчитать атомные количества кислорода. Для этого каждое значение столбца 2 умножается на число атомов кислорода в соответствующих оксидах, что дает относительное содержание кислородных атомов, вносимых в формулу каждым элементом (столбец 3).

В нижней части столбца 3 приведено общее число атомов кислорода (2,7133).

3. Если мы хотим получить формулу граната на основе 12 атомов кислорода, то необходимо пересчитать соотношения кислородных атомов таким образом, чтобы их общее число равнялось 12. Для этого цифры столбца 3 для каждого оксида умножаются на 12/Т, где Т —общее количество кислорода из столбца 3. Результаты приведены в столбце 4.

4. Рассчитать соотношения атомов для различных катионов. С этой целью числа столбца 4 нужно умножить или разделить на значения этих соотношений, определяемые стехиометрией. Так, например, у SiO2 имеется один кремний на два кислорода. Поэтому соответствующее число столбца 4 делится на 2. У А1203 на каждые три атома кислорода приходится два атома алюминия, и в этом случае число столбца 4 умножается на 2/3. Для двухвалентных катионов числа в столбцах 4 и 5 совпадают.

Таблица 5.2 Результаты химического анализа граната, рудник Уесселтон, Кимберли, ЮАР (по A.D. Edgar and Н.Е. Charbonneau, Am.Mineral. 78: 132-142, 1993)

Оксид

ММас.% оксидов

М)

Молекулярные

количества

оксидов

Атомные количества кислорода в молекуле

Число анионов в расчете на 12 атомов О, т. е столбец (3) x 4,422

Число катионов в формуле

Si02

40,34

0,6714

1,3426

5,937

Si 2,968

A1203

18,25

0,1790

0,537

2,374

Al 1,582

FeO

4,84

0,0674

0,0674

0,298

Fe 0,298

MnO

0,25

0,0035

0,0035

0,015

Mn 0,015

Ti02

2,10

0,0263

0,0526

0,232

Ti 0,116

Cr203

2,22

0,0146

0,0438

0,194

Cr 0,129

Ca0

18,77

0,3347

0,3347

1,480

Ca 1,480

Mg0

13,37

0,3317

0,3317

1,467

Mg 1,467

Сумма

100,14

2,7133

12/2,7133 = 4,422

Количества катионов в формуле, соответствующие установленному числу атомов кислорода (12) и приведенные в столбце 5, могут быть сгруппированы показанным в таблице образом в соответствии со структурной формулой граната A3B2[(Si, Al)04], где А — двухвалентные катионы (Ca, Mg, Fe, Mn), а В — трехвалентные катионы (Al,Cr), а также Ti4+. Дефицит Si компенсируется за счет Al, который берется в таком количестве, чтобы целиком заполнить тетраэдр ические позиции. Оставшиеся атомы алюминия относятся к позиции В,

Чтобы быстро оценить правильность выполненных арифметических действий, нужно проверить баланс валентностей, просуммировав положительные и отрицательные заряды.

5.7.3 Расчет анализа при наличии разных анионов

В последнем примере мы кратко рассмотрим расчет формулы по результатам анализа при наличии в составе минерала разных анионов (табл. 5.3). В нашем случае минерал представлен фтор-апатитом Са5(РО4)3^,0,ОН), который помимо

Таблица 5.3 Результаты химического анализа апатита

Оксиды

(!) ~

(2.)

(3)

Ч4)

Число ка

Мас.%

Молеку

Молеку

лярные

лярные

тионов в

коли

количест

расчете на

CaO

FeA

FeO

MgO

SrO

Na2O

K2O

P2O5

F

Cl

h3O

Сумма

O=FjCl

Сумма

55,08 0,32 0,02 0,05 0,03 0,04 0,0!

42,40 1,63 0,20 1,06 100,84 -0,72 100,12

!

чества

0,9822 0,0020 0,0003 0,0012 0,0003 0,0006 0,0001 0,2987 0,0858 0,0056 0,0567

-0,0914 3/2, 5409 =

ва кислорода

0,9822 0,0060 0,0003 0,0012 0,0003 0,0006 0,0001 1,4935 0,0858 0,0056 0,0567

-0,0914 2,5409 4, 9386

13 анионов (4,9386)

4,85 0,02

0,01

0,01

2,95 0,42 0,03 0,56

кислорода содержит F и Cl. Результаты анализа опять-таки выражены в массовых процентах оксидов, хотя на самом деле некоторые из них являются галоидами. В таких случаях необходимо скорректировать общую сумму кислорода посредством учета количества его молей, эквивалентного присутствующим галоидам.

Итак, расчет включает следующие этапы.

 Рассчитать число молей каждого оксида и галоида. Для этого следует массовый процент каждого компонента разделить на его молекулярную массу (столбец 2).

 Рассчитать число молей анионов (кислорода).

Для этого число молей, указанное в столбце 2, необходимо умножить на стехиометрическое

число аниона. Не забудьте вычесть кислород, эквивалентный (в данном случае 0,0914 молей) присутствующим в минерале F и Cl (столбец 3).

3. Просуммировать количество анионов, не забывая вычесть 0,0914 молей кислорода, связанных с присутствующими F и Cl (получится 2,5409).

4. Если мы хотим получить формулу апатита, основанную на 13 анионах, то нам необходимо пересчитать соотношения анионов таким образом, чтобы их общее число равнялось 13. Для этого каждый из них умножается на 13/2,5409, т.е. на 4,9386.

5. Рассчитать соотношения атомов различных катионов. Для этого нужно приведенные в столбце 2 молекулярные количества умножить на 4,9386, а затем умножить или разделить полученные величины на значения этих соотношений, определяемые стехиометрией оксидов. Например, у P2O5 на моль оксида приходится два атома фосфора. Окончательные результаты приведены в столбце 4.

Литература для дальнейшего изучения

1. Goldstein, J. L, Newbury, D. E., Echhn, P., Joy, D. С., FiOTi, C. and Lifshm, E. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. New York, Plenum, 1984.

2. Marfunin, A. S. (ed.]. Methods and Instrumentation: Results and Recent Developments, vol. 2 of Advanced Mineralogy Berlin, Springer-Verlag, 1985.

3. Willard, H. H., Merntt, L. L., Dean, J. A. and Settle, F. A. Instrumental Methods of Analysis, 7th edn. Belmont, CA, Wadsworth, 1988.

Дополнение редактора

1. Гаранин В. К., Кудрявцева Г. П. Применение элек-тронно-зондовых приборов для изучения минерального вещества. M , Недра, 1983, 216 с.

2. ЛапутинаИ.П. Микрозонд в минералогии. M., Наука, 1991, 139 с.

Физические свойства минералов определяются взаимодействием между структурой и химическим составом. В число этих свойств входят и такие, которые влияют на внешний вид минерала, например, его блеск и цвет. Другие свойства сказываются на физических характеристиках минералов — твердости, пьезоэлектричестве, магнетизме. Сначала мы рассмотрим плотность минералов, поскольку это свойство находится в прямой связи с их структурой и составом.

injzashita.com


Смотрите также