Природные оксиды (окислы)

ПРИРОДНЫЕ ОКСИДЫ (ОКИСЛЫ) - важный класс породообразующих минералов. МНОГИЕ из них являются ценными МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ РУДАМИ.

СОЕДИНЕНИЕ С КИСЛОРОДОМ

Класс природных оксидов (окислов) имеет особое значение для минерологов. Из-за огромного
количества кислорода на Земле почти каждый минерал содержит этот химический элемент и в какой-то мере может считаться оксидом.

Рубины и шпинели.

Например, диоксид кремния (кремнезем) - один из наиболее распространенных природных оксидов на земной поверхности и основа силикатов, самого крупного класса минералов.

Природные оксиды подразделяются на простые и сложные, а также на группы по катионному составу. Большинство природных оксидов - соединения с ионной связью, однако минералы кремнезема характеризуются ковалентной связью. Традиционно оксиды в классе природных оксидов объединены с гидроксидами и оксигидратами (соединениями, содержащими одновременно (ОН)" и О2-).

    Практически все природные оксиды представляют собой соединения кислорода и металлов. Положительно заряженные катионы металлов притягиваются к отрицательно заряженным  анионам кислорода, образуя химическую связь.

    Многие природные оксиды - это руды, имеющие важное промышленное значение.

    ДРАГОЦЕННЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ

    Натуральный рубин.

    В природе широко распространены оксиды железа.

    Гематит получил свое название от греческого слова кровь, которое указывает на окраску минерала. Магнетит - черный минерал, обладающий магнитными :войствами. Часто рядом с ним залегает ильменит, в состав которого входит титан.

    Пожалуй, наиболее ценным из оксидов можно считать корунд - самый твердый после алмаза минерал. Редкие прозрачные разновидности корунда - сапфир и рубин.

    Шпинель - драгоценный 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.

    Хромит

    Рубины и шпинели.

    ХРОМИТ 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.

    Простые оксиды

    Куприт.

    КУПРИТ Минерал подкласса простых оксидов (внизу), красная медная руда. Содержит около 89 % меди. Образуется в результате окисления других руд, например сульфида меди, поэтому куприт обычно находят вблизи от поверхности. Используется для выплавки меди.

    Периклаз.

    ПЕРИКЛАЗ Минерал, оксид магния. Вместе с манганозитом образует собственную группу. Месторождения периклаза редки в природе. На фото слева - Марсден-рок (Великобритания).

    Цинкит.

    ЦИНКИТ Этот редкий минерал представляет собой простой оксид цинка. Цинкит встречается обычно в виде зернистых скоплений, а как кристалл - редко. Часто залегает вместе с виллемитом, кальцитом, родонитом, франклинитом и другими редкими минералами.

    Группа гематита

    Натуральный рубин.

    КОРУНД

    К группе гематита относятся минералы, имеющие важное промышленное и коммерческое значение. Они имеют общую формулу. Самые известные из них - корунд (оксид алюминия) и его драгоценные разновидности - рубин и сапфир.

    Особенно ценятся редкие натуральные рубины (на фото слева). Третий представитель этой группы - ильменит.

    Гематит.

    ГЕМАТИТ

    Этот минерал (оксид железа) - главная руда, из которой добывают железо. Он имеет множество разновидностей, например кровавик и спекулярит.

    На фото - гематитовая галька.

    Огромные скопления гематита встречаются в железистых кварцитах.

    Группа рутила

    Рутил.

    РУТИЛ

    Группа рутила очень ценна: рутил (на фото слева) и касситерит - главные руды, из которых добывают титан и олово.

    Рутил, касситерит и пиролюзит (марганцевая руда) довольно распространены, но запасы других представителей этой группы ограничены. Многие из этих минералов содержат редкие металлы (цирконий, уран и торий) и встречаются лишь в виде крошечных чешуек, хлопьев или тонких жил внутри породы.

    Касситерит - оловянный камень.

    КАССИТЕРИТ

    В природе есть лишь несколько минералов, которые содержат олово. Главным источником этого металла считают касситерит (фото) - оловянный камень. Он встречается вместе с вольфрамовыми рудами.

    Касситерит, как правило, образуется в результате циркуляции жидкостей в гранитной породе. Он обладает высокой плотностью, поэтому его часто добывают на
    россыпных месторождениях.

    Группа шпинели

    Шпинель.

    ШПИНЕЛЬ

    Как рутил и гематит, шпинель одновременно является минералом и групповым названием для более 20 минералов, многие из которых считаются редкими. Они относятся к подклассу сложных оксидов.

    Ионы разных металлов, имеющие одинаковый размер, могут встраиваться в кристаллическую решетку и покидать ее, замещая друг друга. Например, шпинель (фото) - оксид магния и алюминия, в ганите место магния занял цинк, в магнетите преобладает железо, а хромит содержит железо и хром.

    Во франклините железо, цинк и магний, могут меняться местами, входя в кристаллическую решетку и покидая ее.

    Гидроксиды

    Брусит - минеральная форма гидроксида магния.

    БРУСИТ Гидроксиды представляют собой соединения металлов с гидроксильной группой, полностью или частично замещающей ионы кислорода в оксиде. Брусит (фото слева) - минеральная форма гидроксида магния.

    Оксигидрат магния, важная марганцевая руда - манганит.

    МАНГАНИТ Оксигидрат магния, важная марганцевая руда (фото). Происхождение - осадочное или гидротермальное. Вместе с пиролюзитом, псиломеланом и другими оксидами и гидроксидами магния, а также родохрозитом, составляет марганцевые руды.

    Романешит - важная марганцевая руда.

    РОМАНЕШИТ Романешит - важная марганцевая руда (слева). Этот измененный минерал часто находят рядом с гематитом, пиролюзитом и баритом. Используют в сталелитейном производстве для придания большей прочности стали.