Самородные металлы
Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон . 1890—1907 .
Смотреть что такое «Самородные металлы» в других словарях:
Самородные элементы — (a. native elements; н. gediegene Elemente; ф. elements natifs; и. elementos nativos) класс минералов, хим. состав к рых отвечает химическим элементам. Cреди C. э. (ок. 80 минералов) различают самородные металлы, полуметаллы и неметаллы.… … Геологическая энциклопедия
САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — класс минералов, химический состав которых отвечает отдельным химическим элементам. Структура обычно координационная (алмаз, медь, золото и др.). Среди самородных элементов (ок. 80 минералов) различают самородные металлы (Au, Ag, Сu, Pt, Fe и… … Большой Энциклопедический словарь
самородные элементы — класс минералов, химический состав которых отвечает отдельным химическим элементам. Структура обычно координационная (алмаз, медь, золото и др.). Среди самородных элементов (около 80 минералов) различают самородные металлы (Au, Ag, Cu, Pt, Fe… … Энциклопедический словарь
САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — минералы, состав к рых отвечает индивидуальным хим. элементам. Среди С. э. (ок. 80 минералов) различают: самородные металлы (золото, платина, серебро, медь и др.), полуметаллы (мышьяк, сурьма) и неметал лы (алмаз, графит, сера). Большинство С. э … Большой энциклопедический политехнический словарь
САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ — класс минералов, хим. состав к рых отвечает отд. хим. элементам. Структура обычно координационная (алмаз, медь, золото и др.). Среди С. э. (ок. 80 минералов) различают самородные металлы (Au, Ag, Cu, Pt, Fe и др.) и неметаллы (алмаз, графит, сера … Естествознание. Энциклопедический словарь
МЕТАЛЛЫ САМОРОДНЫЕ — встречающиеся в природе в чистом или почти чистом виде. См. Элементы самородные. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
Самородные элементы — Серебро самородное в кварце. Размер 5 x 3 см Самородные элементы класс единой кристаллохимической классификации минералов (подроб … Википедия
Самородные элементы — химические элементы, встречающиеся в природе в виде более или менее устойчивых минералов. Среди С. э. различают: неметаллы (полиморфные модификации углерода алмаз и графит, самородные S, Se, Te), полуметаллы (самородные As, Sb) и металлы… … Большая советская энциклопедия
самородные элементы — [native elements] химические элементы, встречающиеся в природе в виде более или менее устойчивых минералов. Среди самородных элементов различают: неметаллы (полиморфные модификации С алмаз, графит, самородные S, Se, Те), полуметаллы (самородные… … Энциклопедический словарь по металлургии
МИНЕРАЛ — (от позднелат. minera руда), прир. твердое тело с характерными хим. составом, кристаллич. структурой и св вами. Образуется в результате физ. и хим. процессов (экзогенных, эндогенных и метаморфических; см. Полезные ископаемые )в глубинах и на пов… … Химическая энциклопедия
Источник
Самородные металлы
Неолитической цивилизации предшествовали длительное формирование и медленное развитие использовавшихся человеком орудий труда и инструментов. История первобытного человеческого общества была неразрывно связана с камнем. Самые примитивные каменные изделия представляли собой обыкновенную речную гальку, оббитую с одного края. Возраст древнейших каменных орудий датируется периодом около 2,5 млн. лет. Важнейшим событием стало освоение кремневых орудий труда.
В кремне была впервые найдена и воплощена форма таких основополагающих для технического прогресса изделий, как топор, серп, нож, молоток. Использование самородных металлов началось, скорее всего, в эпоху мезолита (среднего каменного века), т.е. несколько десятков тысяч лет назад. К этому времени мастерство поиска, добычи камней и изготовления из них не только орудий труда, но и украшений для первобытного человека стало делом обыденным и превратилось в своеобразную индустрию.
Предметы из неолитических поселений:
1 – костяной гарпун;2, 4 – кремневые резцы;3, 8 – кремневые наконечники стрел;5, 10 и 11 – кремневые скребки;6, 9 – кремневые «пики»;7 – обломок глиняного сосуда
Именно в процессе поиска камней, подходящих для изготовления новых изделий, человек и обратил внимание на первые самородки
Не только благородные металлы могут в земных условиях присутствовать в самородной форме. Известно, что в природе обнаруживаются самородки железа, ртути и свинца, гораздо реже – самородки таких металлов и сплавов, как цинк, алюминий, латунь, чугун. Они встречается в виде мелких листочков и чешуек, вкрапленных в горные породы, чаще всего в базальт. Самородное железо в ХХ веке находили, например, на острове Диско вблизи побережья Гренландии, в Германии (у города Кассель), во Франции (департамент Овернь), в США (штат Коннектикут). Оно всегда содержит значительное количество никеля, примеси кобальта, меди и платины (от 0,1 до 0,5 % масс. каждого элемента) и, как правило, очень бедно углеродом. Известны находки самородного чугуна, например, на островах Русский (на Дальнем Востоке) и Борнео, а также в бухте Авария — Бэй (Новая Зеландия), где самородный сплав был представлен когенитом – железоникелькобальтовым карбидом (Fe, Ni, Co)3C.
Наблюдение за изменением формы самородков под ударами твердых камней натолкнуло человека на мысль использовать их для изготовления мелких украшений путем холодной ковки. Ковка – древнейший способ обработки металлов давлением. Освоение способа обработки самородного металла ковкой базировалось на навыках и опыте изготовления каменных орудий труда путем «обивки» камня каменным же молотом. Самородная медь, которую первобытные люди сначала тоже считали разновидностью камня, при ударах каменного молота не давала характерных для камня сколов, а изменяла свои размеры и форму без нарушения сплошности материала. Это замечательное технологическое свойство «нового камня» стало мощнейшим стимулом поиска и добычи самородного металла и использования его человеком. Кроме того, было замечено, что ковка повышает твердость и прочность металла.
В качестве молота сначала применяли обычные куски твердого камня. Первобытный умелец, зажав камень в руке, наносил им удары по куску самородного, а впоследствии – выплавленного из руды металла. Эволюция этого простейшего способа ковки привела к созданию прообраза кузнечного молота, снабженного рукояткой. Однако обработка металла холодной ковкой имела ограниченные возможности. Таким способом можно было придать форму лишь малым по величине предметам – булавке, крючку, наконечнику стрелы, шилу. Позднее была освоена технология ковки самородков меди с предварительным нагревом – отжигом.
Большие возможности для развития первых технологий металлообработки давали самородки
При добыче золота из жил были созданы технологии, применявшиеся затем при разработке месторождений других древних металлов. Золото стало первым металлом, из которого научились отливать изделия, получать проволоку и фольгу, золото впервые подвергли рафинированию. По существу, все металлургические технологии, применявшиеся в эпоху Древнего мира к серебру, меди, свинцу, олову, были первоначально отработаны на золоте.
Тем не менее, основой цивилизации вплоть до 3-го тысячелетия до н. э. оставался камень. Характерным признаком ранней неолитической техники стал переход к крупным каменным орудиям. Их появление связано с развитием новых технологических приемов обработки камня – сверления, пиления, шлифования. Были изобретены составные («вкладышевые») орудия, в которых каменный материал использовался только для рабочей части, а рукояти изготовлялись из дерева, рога или кости. Постепенно получил развитие ремонт орудий – их подправка по мере изнашивания рабочей части. Возникли горные разработки, в которых для разрушения горных пород стали использовать огонь. Удивительным техническим достижением людей эпохи неолита является добыча кремней в шахтах с вертикальным стволом глубиной до 10 м и короткими штреками. Таким образом, в начале неолитической революции люди обладали разнообразными знаниями о природных веществах и материалах, методах их обработки.
Источник
Самородные металлы
Самородные металлы
Особую группу представляют минералы, весьма важные в практическом отношении и в то же время простые по своему составу. Они образуют сборную группу, объединяемую названием — самородных элементов, так как каждый минерал этой группы по своему составу относится к какому-нибудь химическому элементу.
Способы образования минералов этой группы очень разнообразны: их можно вкратце свести к двум главным видам генезиса. Некоторые самородные элементы (платина, осмий, иридий, большая часть железа, алмаз, значительная часть золота, висмута и др.) являются первичными образованиями т. е. они выделяются непосредственно из магмы или ее газовых или водных эманации.
Другие относятся к вторичным образованиям, для выделения которых из их соединений необходимы те или иные химические реакции. Сюда относится медь, серебро, сурьма, ртуть, мышьяк, сера и др.
Есть самородные элементы, для которых известны обе формы генезиса; это относится к золоту, никелю, железу, углероду и др. Вообще в генетическом отношении самородные элементы чрезвычайно различны, причем образование одних (алмаз) еще далеко не ясно, а для других достаточно сложно.
Платина
Химический состав—Pt. Обычна примесь железа, реже — осмия, иридия. Тв. 4—5. Уд. в. 14—19 (при содержании Os и Ir доходит до 21).
Самородная платина имеет стально-серый цвет и металлический блеск.
Диагностика. Платина отличается от других самородных элементов высоким удельным весом и большой твердостью. Типичны формы выделения платины в хромистом железняке.
Обычно встречается в зернах и чешуйках. Кристаллы встречаются редко. Крупные самородки платины также попадаются редко (рис. 2 и 3). При большом содержании железа платина иногда магнитна (действует на магнитную стрелку). Подобии золоту, платина встречается в коренных и россыпных месторождениях.
Коренные месторождения платины до последнего времени бы ли известны на Урале, где они приурочены к выходам темных, богатых оливином и пироксенами, пород, так называемых дунитов, перидотитов или образовавшихся из них змеевиков, содержащих выделения хромистого железняка. Платина рассеяна в хромистом железняке, с которым она обычно связана. Она встречается в виде мельчайших зерен, и лишь изредка образует более или менее крупные вкрапления.
Кроме того, коренная платина обычна в качестве пос тоянной примеси в никелистом пирротине и приурочена к породам группы габбро (месторождения Седбёри в Канаде и др.).
Употребление. Благодаря своей тугоплавкости (температура плавления 1775°) и неизменяемости при действии большинства кислот, платина применяется для изготовления химической посуды и аппаратов; кроме того, употребляется в зубоврачебном и ювелирном деле. Губчатая платина широко применяется в хи мической практике в качестве катализатора, а соли платины — в рентгенотехнике и при химическом анализе.
До 1913 г. 95% всей мировой добычи платины приходилось на Урал, где она добывалась исключительно в россыпях в Исовском и Тагильском округах. Остальная часть добычи приходилась на Колумбию. После мировой войны (1914—1918 гг.) добыча в Колумбии сильно возросла. Из других стран с 1926 г. получила большое значение Южная Африка (Бушвельдский комплекс), где разрабатываются преимущественно коренные месторождения платины, а за последние годы — Канада.
Золото
Химический состав- Аu. Тв. 2,5—3. Уд. в. 15,6—19,3.
Самородное золото редко бывает совершенно чистым; обычно содержит примесь серебра и, реже, меди. Золото имеет ярко желтый цвет и отличается хорошей ковкостью.
Диагностика. По внешнему виду золото больше всего похоже на халькопирит, особенно в мелких вкраплениях. От халькопирита золото отличается меньшей твердостью, отсутствием побежалости, высоким удельным весом и ковкостью. Нож дает на золоте блестящую царапину, хорошо видную под лупой.
Золото встречается главным образом в самородном состоянии в форме зерен, пластин, самородков. Кристаллы редки и обычно деформированы — сплющены или изогнуты. Самородки достигают иногда очень крупных размеров. Самый крупный самородок, найденный на Урале, весил 36 кг (рис. 3). Один из самых больших самородков в мире, найденный в Австралии, весил 68,98 кг .
Золото в природе легко истирается и превращается в мельчайшую пыль, незаметную для глаза. В таком же виде оно обычно содержится в золотоносных породах. Первичной формой образования золота является его выделение из магм, преимущественно гранитных, а также гидротермальных растворов, генетически с ними связанных.
При циркуляции по трещинам в гранитах, при высоком давлении и температуре, минеральных растворов, содержащих углекислые, сернокислые и мышьяковокислые соли щелочных и щелочноземельных металлов, происходит химическое видоизменение породы; золото выносится подами вместе с растворами кремнезема и сернистых минералов (пирита, мышьякового колчедана и др.) и отлагается вместе с ними в кварцевых рудных жилах, причем оно нередко входит в состав колчеданов. При разрушении на поверхности земли горных пород, содержащих золото, последнее, вследствие высокого удельного веса и химической стойкости, скопляется в песках, образуя золотые россыпи.
В россыпях золото встречается вместе с магнетитом, ильменитом, шеелитом, киноварью, цирконом и другими минералами. Такое золото называется шлиховым в отличие от жильного.
При благоприятных экономических условиях золотые россыпи имеют промышленное значение при содержании золота от 0,1 г и выше на 1 г породы.
Для извлечения золота из жил золотоносный кварц дробится при помощи механизмов и подвергается затем так называемой амальгамации. При этом мелкораздробленный кварц смывается струей воды, а золото медленно движется по наклонной поверхности, обитой медными амальгамированными (покрытыми ртутью) листами (амальгаматорами), которыми и задерживается.
Время от времени амальгама счищается с поверхности листов и нагревается в ретортах; ртуть отгоняется и дистиллируется, а золото остается на дне реторты. Часть золота остается в эфелях, смываемых с амальгаматора струей воды, и извлекается затем посредством цианирования, причем золото переходит в раствор. Из этого раствора золото извлекается цинковыми стружками, на поверхности которых оно оседает из раствора. Затем цинковые стружки с осажденным на поверхности золотом сильно накаливаются в печах, цинк отгоняется и остается золото.
Из россыпей золото извлекается посредством промывки, причем происходит разделение по удельному весу. Тяжелые зерна золота задерживаются на плоском дне желоба и также улавливаются ртутью, а более легкие частички кварца и других минералов смываются струей воды. В СНГ 80% золота добывается из россыпей.
В СНГ важнейшие месторождения золота находятся в Сибири. Ряд месторождений жильного и рассыпного золота находится на Урале, в Казахстане и др.
Мировая добыча золота в 1934 г. (без СНГ) составила 720 т.
Серебро
Химический состав — Ag, нередко с небольшой примесью золота и меди. Тв. 2,5—3. Уд. в. 10—11. Сингония кубическая.
В свежем виде самородное серебро белого цвета с металлическим блеском. Образование на поверхности сернистого серебра вызывает ее почернение или пожелтение.
Диагностика. Для серебра типичны характер агрегатов (волосовидные, проволочные, листовидные формы) и ковкость. Обладает серебряно-белым цветом и сильным металлическим блеском в свежем изломе или на свежеочищенной поверхности. В отличие от платины, не встречается в виде вкраплений в изверженных породах и обладает меньшей твердостью — легко чертится ножом.
Серебро иногда встречается в виде кристаллов и сростков кристаллов, но чаще образует древовидные формы (дендриты), пластины, неправильные куски и листоватые или проволочные массы (рис. 4).
Известны очень крупные самородки серебра. Во Фрейберге (Саксония) в 1875 г. на глубине около 300 м найдена глыба в 5000 кг. В Чили (Южная Америка) были встречены большие пластины самородного серебра весом до 1420 кг.
Происхождение самородного серебра снизано с распадением сернистых его соединений в верхних частях рудных жил. Наибольшее количество самородного серебра образуется при распадении на земной поверхности серебросодержащего свинцового блеска.-
Месторождения самородного серебра обычно не имеют практического значения, так как являются поверхностными образованиями и быстро истощаются.
В СНГ самородное серебро известно на Алтае, в Закавказье (Чираги-Дзор) и других районах.
Большая часть серебра, поступающая на рынок, получается не из самородного серебра, а извлекается попутно при выплавке свинца из серебросодержащего свинцового блеска.
Химический состав — Сu, часто с небольшими примесями. Тв. 2,5. Уд. в. 8,8—8,9. Сингония кубическая.
Самородная медь медно-красного цвета с металлическим блес ком. С поверхности часто бывает покрыта черным и зеленоватым налетом.
Диагностика. Самородную медь трудно смешать с другими минералами. Характерные признаки ее: медно-красный цвет на свежеочищенной поверхности, ковкость, крючковатый излом. От золота медь отличается цветом, меньшим удельным весом и растворимостью в азотной кислоте.
Встречается в сплошных массах, иногда пластинчатых. Реже попадаются кристаллы, обычно соединяющиеся в древовидные сростки. Медь встречается в пластах и жилах вместе с различными медными рудами, главным образом купритом и малахитом.
Самородная медь образуется в природе двумя способами: 1) путем выделения из Горячих водных растворов в верхних частях магматических пород после их застывания, в последних его стадиях; таковы месторождения самородной меди в районе Верхнего озера в Северной Америке; 2) при распадении сернистых медных руд.
В последнем случае процесс идет по схеме CuFeS2 → CuSО4 → Сu, причем попутно образуются куприт, малахит, азурит.
Промышленные месторождения самородной меди находятся только в районе Верхнего озера (в США) и в Боливии.
В СНГ самородная медь известна на Урале — в Турьинских рудниках, в Богословском районе, в Тагиле и в Сысерти, кроме того, в Узбекистане близ Коканда и в Казахстане — в Каркаралинском районе.
Статья на тему Самородные металлы
Похожие страницы:
Понравилась статья поделись ей
Источник
