Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Zmiany minerałów zachodzące pod wpływem wody należą do procesów wietrzenia chemicznegowietrzenie chemiczne, dekompozycjawietrzenia chemicznego. Woda, wchodząc w reakcję z minerałami, może prowadzić do: 1) hydratacji i 2) hydrolizy.

1) Hydratacja (uwodnienie) polega na wiązaniu powstałych w wyniku dysocjacji wody kationów wodoru (H+) i anionów wodorotlenkowych (OH-) przez strukturę minerału.

Reakcje hydratacji powodują przemianę minerału bezwodnego w uwodniony oraz słabo uwodnionego – w silnie uwodniony.

R1925lxUOt65u
Hematyt
Źródło: DanielCD~commonswiki, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hematite.jpg, licencja: CC BY 3.0.

Hematyt

  • występowanie: USA, Kanada, Meksyk, Wenezuela, Brazylia, Liberia, Indie, Ukraina, Kazachstan, Australia, Francja;

  • zastosowanie: minerał ten w 70% składa się z żelaza – stanowi rudę żelaza, jest wykorzystywany jako barwnik do farb.

R7DkkE2MVyfTv
Limonit
Źródło: Psax, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Limonite_concretion.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

Limonit

  • występowanie: Kongo, Angola, Algieria, Maroko, Wenezuela, Kuba, Niemcy, Hiszpania;

  • zastosowanie: do produkcji betonu, w produkcji pigmentów.

Przykładem hydratacji jest przekształcanie hematytuhematythematytulimonitlimonitlimonit, reakcja ta zachodzi bardzo wolno:

2FeIndeks dolny 2OIndeks dolny 3+ 3HIndeks dolny 2O → 2FeIndeks dolny 2OIndeks dolny 3 Indeks górny . 3HIndeks dolny 2O

hematyt + woda → limonit.

RMIlFKfCcgtju
Anhydryt
Źródło: D. Descouens, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Anhydrite_Arnave.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

Anhydryt

  • występowanie: USA, Kanada, Meksyk, Chile, Indie, Rosja, Szwajcaria, Austria, Włochy, Wielka Brytania;

  • zastosowanie: w produkcji cementu, do wyrobu kwasu siarkowego(VI), w produkcji tynków.

R8yV90z37gryi
Gips
Źródło: J. Kruk, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:JKRUK_20110604_MARZECIN_SKALA_GIPS_JASKOLCZE_OGONY_IMG_1331.jpg, licencja: CC BY-SA 2.5.

Gips

  • występowanie: USA, Kanada, Meksyk, Chile, Indie, Rosja, Szwajcaria, Austria, Włochy, Wielka Brytania;

  • zastosowanie: w medycynie – do usztywnienia złamań, do produkcji tynków i zapraw.

Innym przykładem hydratacji jest przekształcanie anhydrytuanhydrytanhydrytugipsgipsgips:

CaSOIndeks dolny 4 + 2HIndeks dolny 2O → CaSOIndeks dolny 4Indeks górny  . Indeks górny koniec 2HIndeks dolny 2O

anhydryt + woda → gips.

Hydratacja łyszczykówłyszczykiłyszczyków prowadzi do wnikania części jonów HIndeks górny + i OHIndeks górny - w przestrzenie międzypakietowe. Skutkiem tego jest rozszerzenie sieci kryształu i zwiększenie jego porowatości, co z kolei przyspiesza inne procesy rozkładu.

2) Uwodnieniu często towarzyszy hydroliza. Hydroliza polega na rozpadzie cząsteczek związku chemicznego pod wpływem kontaktu z wodą lub parą wodną na dwa lub więcej mniej złożonych związków.

Na podstawie przemian skalenia potasowegoskalenie potasoweskalenia potasowego zachodzących w różnych warunkach klimatycznych, przy różnym udziale cząstek wody można prześledzić powstawanie rozmaitych minerałów ilastychminerały ilasteminerałów ilastych, w zależności od udziału potasu w reakcji chemicznej.

W wypadku, gdy cały potas został wymyty do roztworu, powstającym minerałem wtórnym jest kaolinitkaolinitkaolinit. Ten typ wietrzenia dominuje w warunkach klimatu tropikalnego (równikowego).

RSoxlfbz7dY7x
Skalenie potasowe
Źródło: T. Epaminondas, E. Zimbres, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Microcline.jpeg?uselang=es, licencja: CC BY-SA 4.0.

Skalenie potasowe

  • występowanie: Niemcy, Włochy, Polska, USA, Czechy, Szkocja, Finlandia;

  • zastosowanie: do produkcji porcelany i glazury.

REcsBLHGNpsQM
Kaolinit
Źródło: J. St. John, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kaolinite_from_Twiggs_County_in_Georgia_in_USA.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

Kaolinit

  • występowanie: Chiny, USA, Niemcy, Czechy, Wielka Brytania, Włochy, Ukraina, Rosja;

  • zastosowanie: przemysł ceramiczny, do produkcji materiałów ogniotrwałych, w medycynie jako masa wypełniająca ubytki (stomatologia), w przemyśle farmaceutycznym jako adsorbent.

RaZaKylQZVV37
Krzemionka
Źródło: LHcheM, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sample_of_silicon_dioxide.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

Krzemionka

  • występowanie: USA, Kanada, Brazylia, Urugwaj, Ukraina, Kazachstan, Madagaskar;

  • zastosowanie: przemysł optyczny – do produkcji szkieł i obiektywów, przemysł ceramiczny – produkcja szkła, w budownictwie – do produkcji wełny mineralnej, w jubilerstwie – kamień ozdobny (kwarc).

Rl5e98ygDjvpy
Illit
Źródło: USGS, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Illite.jpg, domena publiczna.

Illit

  • występowanie: Chiny, USA, Rosja, Japonia, Francja, Niemcy;

  • zastosowanie: przemysł ceramiczny – produkcja gliny, w budownictwie – produkcja zaprawy, w przemyśle papierniczym – produkcja papieru.

4K[AlSiIndeks dolny 3OIndeks dolny 8] + 6HIndeks dolny 2O → AlIndeks dolny 4[(OH)Indeks dolny 8SiIndeks dolny 4OIndeks dolny 10] + 8SiOIndeks dolny 2 + 4KOH

skaleń potasowy + woda → kaolinit + krzemionkakrzemionkakrzemionka + wodorotlenek potasu

Jeżeli pewna część potasu nie ulegnie wymyciu i pozostanie w obrębie sieci krystalicznej, powstającym minerałem wtórnym jest illitillitillit. Ten typ wietrzenia dominuje w warunkach klimatu umiarkowanego.

5K[AlSiIndeks dolny 3OIndeks dolny 8] + 4HIndeks dolny 2O → KAlIndeks dolny 4[(OH)Indeks dolny 4AlSiIndeks dolny 7OIndeks dolny 20] + 8SiOIndeks dolny 2 + 4KOH

skaleń potasowy + woda → illit + krzemionka + wodorotlenek potasu

RxWuAjtmlmsOs
Muskowit
Źródło: D. Descouens, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fuchsite-Groix.jpg?uselang=de, licencja: CC BY-SA 4.0.

Muskowit

  • występowanie: Indie, Rosja, Kanada, USA, Brazylia, Madagaskar, Australia, Włochy, Szwajcaria, Niemcy, Austria, Szwecja;

  • zastosowanie: w przemyśle elektronicznym – jako izolator, w ceramice – w produkcji szkła i w przemyśle papierniczym – w produkcji kolorowego papieru.

R1e4qELfcTzYS
Ortoklaz
Źródło: P. Sosnowski, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ortoklaz_1.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ortoklaz

  • występowanie: Czechy, Hiszpania, Niemcy, Austria, Włochy, Madagaskar

  • zastosowanie: w przemyśle szklarskim – do produkcji szkła, w ceramice – w produkcji ceramiki, w jubilerstwie – jako kamień ozdobny.

Innym przykładem hydrolizy jest powstawanie muskowituortoklazu:

3K[AlSiIndeks dolny 3OIndeks dolny 8] + HIndeks dolny 2O → KAlIndeks dolny 2(OH)Indeks dolny 2SiIndeks dolny 3OIndeks dolny 10 + 6SiOIndeks dolny 2 + KIndeks dolny 2O

ortoklaz + woda → muskowit + krzemionka + tlenek potasu.

Słownik

anhydryt
anhydryt

(gr. an ‘bez’ i hydro ‘woda’; anhydros ‘bezwodny’, siarczan(VI) wapnia, nazywany czasem „gipsem bez wody”) substancja krystaliczna o barwie niebieskoszarej, rzadziej białej lub kremowej; łatwo wchłania wodę, co powoduje zwiększenie jej objętości o nawet 60%, może przy tym pękać i rozwarstwiać się, wykorzystywany w przemyśle cementowym (tynki, okładziny, posadzki) i do produkcji papieru
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Anhydryt Indeks dolny koniec

gips
gips

(gr. gypsos, łac. gypsum ‘czynność gipsowania’ albo ‘kreda’ lub ‘cement’, uwodniony siarczan(VI) wapnia) minerał bezbarwny lub różnie zabarwiony (biały, szary, różowy, miodowożółty), o szklistym, perłowym lub jedwabistym połysku; tworzy się jako produkt ewaporacji (odparowania) wód słonych jezior lub mórz, powszechny w budownictwie (wykonywanie tynków, ozdobnych detali architektonicznych, ścianek działowych, pustaków gipsowych itp.)
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Gips Indeks dolny koniec

hematyt
hematyt

(gr. haema (haima) ‘krew’; haimatites ‘krwisty’) nazwa pochodzi od czerwonej barwy tego minerału po jego sproszkowaniu – pospolity minerał, tlenek żelaza, wykorzystywany w hutnictwie (do produkcji żelaza i stali) i do produkcji biżuterii
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Hematyt Indeks dolny koniec

illit
illit

minerał z gromady krzemianów, zaliczany do minerałów ilastych; jest minerałem bardzo pospolitym i szeroko rozpowszechnionym na całym świecie; jego nazwa pochodzi od stanu Illinois w Stanach Zjednoczonych, gdzie minerał ten stanowi jeden z głównych składników gleb, wykorzystywany w przemyśle ceramicznym i w budownictwie
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Illit Indeks dolny koniec

kaolinit
kaolinit

bardzo pospolity i szeroko rozpowszechniony minerał z gromady krzemianów, zaliczany do minerałów ilastych; jego nazwa pochodzi od chińskiej miejscowości Gaoling, gdzie znajdują się duże i od dawna znane złoża tego minerału, wykorzystywane m.in. do produkcji porcelany
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Kaolinit Indeks dolny koniec

krzemionka
krzemionka

tlenek krzemu(IV), nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym krzem występuje na IV stopniu utlenienia, ma szerokie zastosowanie w kosmetyce, w budownictwie oraz w produkcji szkła
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Ditlenek_krzemu Indeks dolny koniec

limonit
limonit

(żelaziak brunatny) bardzo drobnoziarnista lub skrytokrystaliczna mieszanina minerałów (tlenków i wodorotlenków żelaza), kiedyś uważana za odrębny minerał; obecnie uważany za rodzaj skały powstałej w wyniku procesów hydrotermalnych oraz sedymentacyjnych zachodzących w bagnach, w jeziorach, w wodach morskich, wykorzystywany do produkcji nawozów
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Limonit Indeks dolny koniec

łyszczyki
łyszczyki

uwodnione glinokrzemiany potasu i kationów dwu- lub trójwartościowych: glinu, magnezu, żelaza; ich powstanie wymaga obecności pary wodnej, dlatego występują głównie w magmowych skałach głębinowych; najpowszechniejszymi łyszczykami są muskowit i biotyt; wykorzystywane w budownictwie (m.in. w ozdobnych tynkach i produkcji papy)
Indeks dolny Źródło: http://home.agh.edu.pl/%7Ebartus/index.php?action=dydaktyka&subaction=geologia&item=sk_magmowe&target=lyszczyki Indeks dolny koniec

minerały ilaste
minerały ilaste

(gr. ilos ‘błoto’) minerały zbudowane z uwodnionych glinokrzemianów glinu (a także magnezu i żelaza) o charakterystycznej, warstwowej budowie krystalicznej; do minerałów ilastych zaliczane są: kaolinit, talk, montmorillonit, illit, glaukonit, muskowit i smektyt
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Minera%C5%82y_ilaste Indeks dolny koniec

skalenie
skalenie

glinokrzemiany potasu, sodu, wapnia, rzadziej baru; dzielą się na skalenie sodowo‑wapniowe (plagioklazy) i skalenie potasowe
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Skale%C5%84 Indeks dolny koniec

skalenie potasowe
skalenie potasowe

minerały z gromady krzemianów zaliczane do grupy skaleni alkalicznych; skaleniami potasowymi są: ortoklaz, mikroklin i sanidyn, są wykorzystywane w przemyśle ceramicznym
Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Skalenie_potasowe Indeks dolny koniec

wietrzenie chemiczne, dekompozycja
wietrzenie chemiczne, dekompozycja

procesy chemicznego rozkładu, w trakcie których dochodzi do rozpuszczania i uwalniania składników oraz syntezy nowych minerałów bądź pozostawiania trwałych produktów końcowych rozpadu; wietrzenie chemiczne jest spowodowane procesami rozpuszczania, hydratacji, hydrolizy, utleniania, redukcji i uwęglanowienia (karbonatyzacji), przebiegającymi głównie pod wpływem działania wody, tlenu, dwutlenku węgla, kwasów humusowych i bakterii
Indeks dolny Źródło: pl.wikipedia.org/wiki/Wietrzenie_chemiczne Indeks dolny koniec