自然史 · 第三章 鹵化物

鹵化物是金屬元素和鹵元素結合產生的化合物，常常出現在多種地質環境中，某些鹵化物，如石鹽，常產於蒸發岩地層，而其他鹵化物，如螢石，則主要存在於炙熱的礦脈中。大多數鹵化物是立方對稱晶體，而且比重很小。按組成元素的屬性，鹵化物分為金屬鹵化物和非金屬鹵化物；按組成鹵化物的鍵型，分為離子型和共價型。 第一節 石鹽、鉀石鹽和氯銀礦 石鹽是氯化鈉的礦物，常用以表示由石鹽組成的岩石，也被稱為鹽、岩鹽，主要於鹽湖中形成，常與石膏、白雲石的物質共生。石鹽晶體是立方體，晶體表面存在一些凹陷，還會出現塊狀、粒狀、緻密狀的集合體；石鹽的顏色多種多樣，純淨的石鹽無色透明，含雜質時呈白、黃、藍、紫、黑等，但條痕都是白色的，從透明到半透明，具有玻璃光澤。石鹽不僅是重要的化工原料，也是民用和工業上無數產品必需的鈉和氯的來源。此外，在食品加工業中，石鹽也有著重要作用。因此，全世界有七十多個國家在大量開採石鹽。如果石鹽層在地下比較淺的地方，那麼可以挖豎井到達石鹽層，通過地下開採的方式進行開採。此外，還有另一種非常簡單的萃取法，用水泵把水打到含鹽層中，再將滷水抽到地面上，通過蒸發滷水提取得到石鹽。 鉀石鹽也被稱為鉀鹽，這是一種蒸發岩礦物，由含鹽溶液沉積形成，常與石膏、石鹽等物質共生。鉀石鹽的晶體是六面體，主要是粒狀、塊狀的集合體；純淨的鉀石鹽是無色透明或呈白色，含有雜質的往往是紅色、黃色、藍色等顏色，條痕呈白色，具有玻璃光澤，而且不透明。大部分鉀石鹽用來製造鉀肥，小部分鉀石鹽用來提取鉀和製造鉀的化合物，鉀石鹽是提取鉀的主要物質，無色透明的大晶體可以用來製造光學材料。俄羅斯的烏拉爾，白俄羅斯，加拿大的薩斯喀徹溫省，德國的馬格德堡和漢諾威以及美國新墨西哥州的德拉瓦盆地等都是鉀石鹽的主要產地。 氯銀礦是銀礦床氧化帶的次生礦物，產於乾熱地區的銀硫化物礦床的氧化帶中，由銀硫物氧化後形成的易溶銀硫酸鹽和下滲的含氯的地表水反應而成。氯銀礦的晶體十分罕見，一般是塊狀或者薄片狀，主要是皮殼、蠟狀的集合體。新鮮切面無色，風化之後切面為綠色、黃色或者紫色，具有金剛光澤，從透明到半透明。氯銀礦可以熔化在蠟燭的火焰中，而且能溶解在氨水中，但不能溶於硝酸。氯銀礦具柔性和可塑性，易切割；大量產出時可作為提煉銀的礦物原料。智利、秘魯和玻利維亞等都是氯銀礦的著名產地。 第二節 光鹵石、冰晶石和螢石 光鹵石是鉀和鎂的鹵化物，是含有鎂、鉀的鹽湖蒸發之後形成的礦物，常與石鹽、鉀石鹽等物質共生。其成因與沉積岩如泥灰岩、黏土岩、白雲岩相關。光鹵石以晶體產出時是六面錐體，但非常罕見，通常是塊狀、粒狀的集合體。純淨光鹵石呈白色或無色，含有少量氧化鐵的光鹵石呈紅色。從透明到不透明，新鮮面具有玻璃光澤，在空氣中極易潮解，易溶於水，而且呈現出油脂光澤。光鹵石主要用作提煉金屬鎂的精煉劑，生產鋁鎂合金的保護劑。也可用來製造鉀肥和提取金屬鎂的礦物原料，以及鋁鎂合金的焊接劑、金屬的助熔劑、生產鉀鹽和鎂鹽的原料。此外還用於製造肥料和鹽酸等，因此經濟價值巨大。世界著名的光鹵石礦床的分布地是德國的施塔斯福特和俄羅斯的索利卡姆斯克。 冰晶石主要形成於岩漿岩中，蘊藏於偉晶岩中。結晶體白色細小，無氣味，溶解度比天然冰晶石大。冰晶石的晶體為立方體或者短柱形，雙晶，也以塊狀、粒狀的集合體出現；顏色多變，從無色、白色到棕色、紅色；條痕呈白色，從透明到半透明，具有玻璃光澤或者油脂光澤。冰晶石在自然界產出稀少，通常由人工製造。可以作為煉鋁的助溶劑；也用作研磨產品的耐磨添加劑；可以用作鐵合金及沸騰鋼的熔劑、有色金屬熔劑、鑄造的脫氧劑、玻璃抗反射塗層、搪瓷的乳化劑以及農藥的殺蟲劑，所以有著很高的經濟價值。 螢石的別名叫氟石，主要存在於炙熱的礦脈中和溫泉周圍，無色透明的螢石晶體產於花崗偉晶岩或螢石脈的晶洞中，常常與石英、方解石、黃鐵礦、重晶石等物質共生，螢石的主要成分為氧化鈣，含雜質較多。螢石晶體屬於等軸晶系，通常為立方體、八面體或立方體的穿插雙晶，也以粒狀、塊狀的集合體出現。在紫外線照射下或者加熱時，螢石會出現紫藍色的熒光，這也是它的命名由來。螢石的顏色多變，從淺綠、淺紫到無色，有時還會呈現出玫瑰紅色；條痕呈白色，具有玻璃光澤，從透明到不透明。在冶金工業上，螢石可以用作助熔劑，還是製造氫氟酸的原料。螢石主要產地是南非、墨西哥、蒙古、俄羅斯、美國、泰國、西班牙等地。