Nitronatritida

Nitronatrit
kategorie  V  : uhličitany a dusičnany
Ilustrační obrázek článku Nitronatrite
Bílý nitronatrit pokrytý hnědou hlínou, oblast Antofagasta, severní Chile
Všeobecné
Název IUPAC Dusičnan sodný
Číslo CAS 7631-99-4
Třída Strunz 05.NA.05

5 UHLIČITANŮ (
 NITRATY ) 5.N DUSIČNANY
  5.NA Bez OH nebo H2O
   5.NA.05 Nitratin NaNO3
Vesmírná skupina R 3c
Bodová skupina 3 2 / m
Danova třída 18.01.01.01

Dusičnany
18. Jednoduché dusičnany
Chemický vzorec N Na O 3NaNO 3
Identifikace
Formujte hmotu 84,9947 ± 0,0011 amu
N 16,48%, Na 27,05%, O 56,47%,
Barva bezbarvý, bílý, bělavý, šedý, žlutý, nažloutlý, nahnědlý, načervenalý ...
Křišťálová třída a vesmírná skupina hexagonal-scalenohedral
3 2 / m -
space group (R 3 2 / c)
Krystalový systém trigonální
Síť Bravais Rhombohedral
a = 5,06, Å, c = 16,82 Å Z = 4 Objem sítě = 372,96 ų
Výstřih perfektní na {1011}, řezané nožem
Přestávka konchoidní, velmi křehký zlom
Habitus Velmi vzácné, dobře tvarované kosodélníkové krystaly, obvykle masivní, na stěnách zrnité shluky, zemité zrnité hmoty, květy často na zemi v suchých pouštích, krustách, zemitých a práškových krustách ...
Twinning čtyři jsou možné
Mohsova stupnice 1,5 až 2, často analogické se sádrou
Čára Bílý
Jiskra skelný
Optické vlastnosti
Index lomu n ω = 1,580 - 1,5874
n ε = 1,330 - 1,336
Dvojlom Biaxiální (-); 5 = 0,250-0,251
Průhlednost transparentní až průsvitné
Chemické vlastnosti
Hustota 2257
Teplota tání 308 ° C
Rozpustnost rozpustné ve vodě
Chemické chování var a rozklad kolem 380 ° C, mírně hygroskopický, tepelná vodivost se zhoršuje na ose [0001]
Fyzikální vlastnosti
Magnetismus diamagnetický
Opatření
WHMIS
Oxidující materiál, zdroj kyslíku během jeho rozkladu, který podporuje spalování redukujících materiálů přítomných nebo již ve spalování
Jednotky SI & STP, pokud není uvedeno jinak.

Nitronatrit , dříve nazývaný nitronatrit , sodné nitráty nebo bisulfát krychlové , je bezvodá minerální druh složené z kationtů sodíku a anion dusičnan odpovídající sodný dusičnan chemický vzorec NaNO 3, patřící do trigonálního krystalového systému . Tento čistý nebo bělavý bezbarvý minerál o hustotě 2,26, křehká tvrdost často menší než 2 podle Mohsovy stupnice , transparentní se sklovitým leskem, se nejčastěji vyskytuje v pouštních oblastech, zejména v severním Chile, nebo v dutinách nebo jeskyních obecně suchých a chráněných před srážky.

Je to jeden z deseti nejznámějších minerálů klasifikovaných jako dusičnany , například s nitrem , nitrammitem , nitromagnesitem , nitrokalcitem , nitrobaritem ... Ve směsi s redukčním chemickým tělem, jako je práškové uhlí , exploduje za tepla.

Jedná se o minerál, který v žádném případě není vzácný a někdy velmi běžný ve vyprahlých prostředích, jako je poušť Atacama nebo Kalifornie, kde vstupuje do složení nitrátových hornin v hliněných krustách, které Američané hispánského původu a geologové nazývají caliche .

Dějiny

Egyptský původ řeckého výrazu nitron a natron je běžný. Zde si však chemici především připomínají chemické složení s nitro kořenem pro dusičnanový aniont a natr (i) kořenem pro sodík nebo kation sodný .

Geotyp představují vzorky odebrané v roce 1821 poblíž přístavu Iquique v mineralogické oblasti Tarapacà v Chile, poté je pojmenoval Mariano Eduardo de Rivero y Ustáriz, mladý peruánský mineralog a chemik (1798–1857), tehdy velmi aktivní … v andské oblasti přírodní nebo nativní nitrovaná soda . Nitronatritová hornina zvaná caliche smíchaná s jíly, vapority a jinými horninami vytváří v této provincii souvislé geologické vrstvy, které přesahují délku 250  km .

Minerál později nazval Natron-Nitrat Johann August Friedrich Breithaupt v roce 1832. Rakouský mineralog Haidinger jej pojmenoval v roce 1845 die Nitratin . Druhý termín byl přijat anglosaskými mineralogy po jeho prchavém přijetí francouzskými vědci, kteří jej transformovali na nitratin .

V roce 1845 geologové objevili a zaznamenali formace dusičnanů v Confidence Hills nebo Confidence Hills, jižně od Death Valley , jižně od dnešní Kalifornie.

Krystallochemie

Nitronatrit má stejnou krystalovou strukturu jako kalcit .

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Nitronatrit, který má podle glykochemiků slanou nebo mírně hořkou chuť, je hygroskopický materiál. Když je vystaven vlhkému vzduchu, vzorek tohoto pevného minerálu nakonec vytvoří viskózní kaluž vyrobenou z hustého roztoku dusičnanu sodného.

Je velmi rozpustný ve vodě. Toto čisté rozpouštědlo může obsahovat až 921  g · l -1 do 25  ° C . Jeho rozpustnost pro 100  g čistých vodě stoupá s teplotou faktoru, to jde od 73  g do 0  ° C , se 180  g při 100  ° C .

Je mírně rozpustný v glycerinu a 95% alkoholu. Je velmi rozpustný v amoniaku a hydrazinu .

Praskne na žhavém uhlí, ale méně rychle než nitre. S tělem snižujícím teplo je výbušná síla menší .

Masivní vzorky generují pryskyřičnou elektřinu třením, čímž emitují záporné ionty nebo dokonce elektrony.

Krystalizace dusičnanových minerálů, jako je nitronatrit, nitre a nitromagnesit, na stěnách nástěnných maleb v kostelech nebo prestižních budovách, je příčinou katastrofického zhoršení v případě kolísání teploty a vlhkosti prostředí nebo dokonce staletých tepelných mutací nebo pomalá nebo rychlá infiltrace vody.

Vklady a vklady

Nitronatrit, nejčastěji bílé barvy s nečistotami, je obvykle v masivních bílých, šedých nebo nažloutlých nebo červenohnědých krustách, hedvábné květy někdy šedé, ale také ve zrnitých nebo zemitých hmotách původně spojených s krustami.

Granulované shluky na stěnách nakonec vytvoří pevnou horninu, která je stabilní v nepřítomnosti vody, bez přítomnosti redukčního materiálu a působení tepla na horkém místě. Ve velmi suchých oblastech tvoří nitronatrit květy na zemi.

Gitologie a související minerály

Tento minerál je spojen s jinými dusičnany v některých extrémně suchých pouštních oblastech, zejména v poušti Atacama . Zlomek zdrojů dusíku v nově vytvořené minerální struktuře by představoval vstup plynného dusíku silným a sušícím větrem, který tam často fouká. Tento nitronatritový minerál však prostupuje půdou naplněnou organickými látkami a lze snadno předpokládat, že jedním z hlavních zdrojů těchto dusíkatých ložisek jsou masy zvířecích exkrementů transformované starodávným bakteriálním prostředím, zejména guanem ptáků. je to někdy plné ryb. Je snadno transportován na povrch vzácnou vodou z prudkých dešťů v nízkých oblastech. V tomto případě je silně spojen s nitre .

V případě, že nitr téměř chybí nebo je téměř nepřítomný, může nitronatrit pocházet ze srážení rozpustných látek v důsledku vyluhování vulkanických útvarů po odpaření transportní vody. V tomto případě je to jedna z hlavních složek chilských dusičnanů, nazývaná chilský ledek nebo kalich. Je tam přítomen masivně ve formě horniny v krustách střídavě s vrstvami více či méně silné hlíny. Minerál je zde někdy spojován s boritany, jako je iquiquite, například v solných pláních Miraje v provincii Antofagasta.

Fumaroly, salsa a gryfony ... ze Saltonského moře v jižní Kalifornii obsahují mnoho dusíkatých minerálů, jako je boussingaultit (NH 4 ) 2 Mg (SO 4 ) 2 • 6 H 2 O, Koktaïte (NH 4 ) 2 Ca (SO 4 ) 2 • H 2 O, Lecontite (NH 4 , K) na nose, 4 • 2 H 2 O, Mascagnite (NH 4 ) 2 SO 4, Salmiaku NH 4 Cla tschermigite NH 4 Al (SO 4 ) 2 • 12 H 2 O, ale také již nitratin. Je myslitelné, že nitrifikační bakterie v přítomnosti vody nebo stopy vody mohou v průběhu času přeměnit část amoniakálního dusíku tohoto minerálního materiálu na dusičnany a soustředit ho ipso facto na nitratin, nitr, nitromagnetický, nitrammit, nitrokalcit. Doprava pak může být diskriminační a selektivní. Ve většině případů však koncentrace hornin nepřesahují několik procent v dusičnanech nebo nitratinech, například v Caliches of the Confidence Hills. A konečně, v určitých kalichech, oxidačních médiích, pokud jsou dostatečně koncentrována v nitronatritu, se v geologickém čase objevují velké stopy s nízkými frakcemi chloristanových a zejména jodičnanových anionů , jednoduchou oxidací chloridových a jodidových iontů.

Sdružení: ledek, darapskite  (de) , gwihabaïte , humberstonite , lautarite , brüggenite  (de) , epsomit , kieserit , sádra , Hemihydrát síranu vápenatého , anhydritu , halit , glauberite , thenardite , mirabilit , nitrocalcite, polyhalit , blödite , dietzéite  (it) , tarapacaïte  (en) , lopezite , nitrobarite , ulexit , probertite  (it) , ginorite , hydroboracite , kaliborite , iquiqueite a další evaporite minerály ...

Nitroglauberit nebo nitroglauberit je variabilní směs nitronatritu a darapskitu Na 3 (SO 4 ) (NO 3 ) • H 2 O.

Bohaté nebo charakteristické vklady

Meteorit z Orbigny v Buenos AiresSan Salvadorské jeskyněIquique a jeho okolí, region Tarapacá. V této oblasti si povšimněte starých továren na ledek Humberstone a Santa Laura , které jsou na seznamu světového dědictví UNESCO. Salar de Miraje nebo Taltal, Antofagasta Lom slané řeky, okres mrtvého koně nebo Caballo Muerto, Chañaral, Atacama Důl XinjiangConfidence Hills nebo The Hills of Confidence, South of Death Valley , California Ostrov San Miguel , Santa Barbara, Kalifornie Jeskyně Molfetta, Apulie Důl Corchia, Berceto, provincie Parma, Emilia-Romagna Mount Sant'Angelo, venkov Říma, Lazio Lom Oya, Toshigi, provincie Kanto, ostrov Honšúvápencová jeskyně ČernáMount Bakla, Bakchisaray a bahno ze sopky Bulganak, poloostrov Kerč, Krymjeskyně

Použití

Historie: Nitre lůžek a chilského dusičnanu na konci XIX th  století a na začátku XX th  století

Nitrière označuje místo, kde je dusičnan, tedy z místa, kde mohou být odstraněny. Přírodní nitrièry v severním Chile podél vyprahlého pobřeží, zejména v provincii Tarapascà, jsou významnými shluky nitrózních zemin nebo dusičnanových jílů. Nečisté soli extrahované z těchto kamenitých krust obsahují nanejvýš pouze 25 až 40% dusičnanu nebo nitronatritu sodného a nazývají se kalichy jako skála, ale dříve se jim nesprávně říkalo „ledek nebo nitr Chile, Peru nebo Bolívie“. vyvážející země. Různé dusičnany se extrahují vyluhováním vodou.

Nízká cena této suroviny a zejména její použití v chemickém průmyslu pro hnojiva, syntéza kyseliny dusičné a jejích derivátů, jako jsou nitrosloučeniny užitečné pro průmysl výbušnin nebo zbrojení, přispěla k jejímu rozvoji a jejímu vrcholu během Belle Époque . V roce 1920 byly dvě třetiny zemědělských hnojiv vyrobeny na světě z jihoamerických dusičnanů. Ale v meziválečném období vstoupil chilský dusičnan do konkurence se syntetickou výrobou, což je výsledek pokroku v plynové chemii, který vylepšuje procesy Haber-Bosch a Ostwald , nebo dokonce Birkeland a Eyde .

Poznámky a odkazy

  1. klasifikace minerálů vybraných je to STRUNZ , s výjimkou modifikací oxidu křemičitého, které jsou klasifikovány mezi křemičitany.
  2. vypočtená molekulová hmotnost od „  atomové hmotnosti prvků 2007  “ na www.chem.qmul.ac.uk .
  3. Nesse, W, úvod do Optické mineralogie, čtvrté vydání (Oxford, New York, Oxford University Press) 2013. dodatek II, B.3 pro nejnovější horní číslice.
  4. Alain Foucault píše na straně 53 svého průvodce amatérskými geology , druhé vydání Dunod, 2014, 280 stran, ( ISBN  978-2-100-71095-9 )  : „V Chile, v poušti Atacama, trénuje s nitre, krusty zvané caliche ".
  5. M. de Rivero, Annales des mines : 6: 596, 1821. Další studie Francophile Rivera týkající se andských železných hmot ve Světové digitální knihovně .
  6. A. Breithaupt; Vollständige Characteristik atd., 2 d . vyd.: 27 (1832)
  7. Wilhelm Haidinger, Handbuch der bestimmenden mineralogie. Vídeň, 1845, strana 488
  8. údaje rozpustnosti související s tabulkou chemických tělesných minerálů Perryho Chemical Engineers' Handbook , 6. th  ed.
  9. Destruktivní soli podle jejich krystalizace a rekrystalizace v přítomnosti infiltrace vody nebo latentní vodě jsou rovněž převážně síran minerály (například z čeledi sádry , thenardite a epsomit ) a uhličitanové minerály ( thermonatrite , zásaditého , nesquehonite ...) . Andreas Arnold a Konrad Zehnder, „Monitorování nástěnných maleb ovlivněných solubilnými solemi“ v Sharon Cather (eds.), Citovaný Opus, str.  103-125 .
  10. Paul M. Adams a David K. Lynch, „Mineralogický soupis geotermálních funkcí jihovýchodně od Saltonského moře, Imperial County v Kalifornii“ v roce 2014, opuštěné sympozium . Přečtěte si také poznámku na straně 23.
  11. Podle zprávy USGS 1981 Georges E. Eriksena, citovaný opus. Existují také chromanové anionty, někdy ve formě dietzeitu, tarapacaitu nebo lopezitu.

Bibliografie

Podívejte se také

externí odkazy