HomeАлюминий › Минералы из алюминия

Минералы из алюминия

Минералы из алюминияНесколько миллиардов лет назад поверхность Земли была покрыта огромными озерами, в которых клокотала огненная жидкая магма. Из кратеров исполинских вулканов на раскаленную Землю изливались потоки лавы, низвергались тучи пепла, сыпался град камней. Из трещин и провалов, из жерл вулканов и лавовых озер с шипением и свистом вырывались струи газов, вздымались облака водяных паров.

На протяжении своей геологической истории лик нашей планеты неоднократно менялся. Нередко ее сотрясали подземные толчки страшной силы. С грохотом, подобным залпу тысяч артиллерийских орудий, рушились горы, возникали глубокие озера, каньоны, водопады. Проходили миллионы лет, и на месте равнин вновь громоздились горы. С течением времени под действием воды и ветра они снова разрушались — выветривались. Так повторялось много раз.

Когда Земля начала остывать, то в ее нарождающейся тонкой коре преобладали более легкие металлы — алюминий и кремний. Тяжелые же элементы — железо, золото, свинец постепенно опускались вглубь — к центру Земли. Соединяясь с кислородом, алюминий и кремний образовали со временем многочисленное семейство алюмосиликатов.

Если сделать разрез земной коры, то он будет похож на своеобразный слоеный пирог, состоящий из разной \»начинки\» — комплексов различных горных пород и полезных ископаемых. Почетное место среди них занимают всевозможные силикаты и алюминиевые минералы, составляющие почти 80 % земной коры. Насчитывается свыше 250 минералов, в состав которых входит алюминий, а он по содержанию в земной коре занимает третье место среди всех химических элементов (8,8 %).

Большую часть алюминиевых минералов, из которых слагаются горные породы, представляют собой алюмосиликаты, состоящие из атомов алюминия, кремния, кислорода и щелочных щелочноземельных элементов. Алюмосиликатам суждено было сыграть исключительно важную роль в развитии цивилизации. По существу все орудия каменного века — ножи, топоры, наконечники для стрел и ножей, а также разнообразные постройки были выполнены из алюмосиликатов.

 

Их можно встретить в руинах городов, в остатках древних сооружений — всюду, где обитал доисторический человек. Кому не знакомы граниты, еще в древние времена украшавшие дворцы царей и вельмож. Они придают городам парадность и монументальность. Великолепное творение Фальконе — памятник Петру Первому в Ленинграде установлен на массивной гранитной скале, привезенной из Лахты. Москвичам знаком памятник Карлу Марксу, высеченный из глыбы украинского гранита.

 

Гранитные колонны Исаакиевского и Казанского соборов, цоколи Адмиралтейства, Фондовой биржи и многих других исторических зданий в Ленинграде и других городах неизменно вызывают восхищение всех ценителей искусства. Выдающийся норвежский скульптор Густав Вигеллан создал из гранита изумительную композицию из двухсот каменных фигур, изображающих всю человеческую жизнь — от рождения до смерти. Пожалуй, гранит — один из самых распространенных на Земле алюмосиликатов — с давних пор привлекал внимание зодчих, скульпторов, строителей своей прочностью, надежностью, долговечностью.

Уже несколько тысячелетий на берегах Невы перед зданием Академии художеств в Ленинграде \»живут\» египетские сфинксы, вытесанные из красного гранита (египетского сиенита). Они были привезены в Петербург в 1832 году, а найдены в 20-х годах во время раскопок вблизи Фив. Ни зной, ни холод, ни вода не смогли их разрушить.

Еще большую роль в истории культуры и техники сыграли продукты выветривания алюмосиликатов — глины. Им обязаны своим происхождением гончарные изделия древних и современный художественный и технический фарфор; кирпич, \»рожденный\» из глины, стал соперником камня в строительстве и позволил древним и современным зодчим быстро возводить жилые дома и монументальные общественные здания.

 

Мало кому известно, что глина может служить… продуктом питания. В конце XVIII века академик Э.Г.Лаксман путешествовал по Сибири, изучая образцы различных руд и горных пород. В районе Охотска его как почетного гостя угощали местным лакомством, приготовленным жителями из оленьего молока и каолина. Известно, что и на севере Дальневосточного края охотно ели \»земляную сметану\» — замешанную с водой белую, похожую на студень коалиновую глину.

Съедобные глины были известны и в других областях нашей Родины. Например, в Узбекистане, в Хорезмском крае. Гораздо шире ассортимент съедобных глин в Австралии и на некоторых островах Океании. Путешественники и туристы отмечают, что местные жители по праздникам подают на стол особые сорта белых и цветных глин — синих, зеленых.

С незапамятных времен внимание человека привлекали драгоценные камни, представляющие собой соединения алюминия с некоторыми примесями. Ярко светятся в предутренней дымке рубиновые звезды на островерхих башнях московского Кремля.

{PAGEBREAK}

Основа рубина — оксид алюминия — корунд с незначительной примесью хрома. Взгляните вечером на залитую яркими электрическими огнями витрину ювелирного магазина. Вот нарядная брошь. Синими огоньками сияют сапфиры. Это тот же корунд, лишь вместо хрома природа наделила его титаном. Рядом массивное ожерелье из голубовато-зеленых аквамаринов напоминает сиянием лазурное южное море в полуденный час. Они обязаны своим происхождением алюмосиликату бериллия.

А вот футляры с кольцами. Каких тут только нет камней: бирюза, как голубое небо в майский день, — алюмосиликат меди; темно-красные, как спелые вишни, гранаты, которые некогда назывались карбункулами, — кристаллы железистого алюминия, бледные и нежные лейко-сапфиры — прозрачные кристаллы безводных оксидов алюминия.

Но самое почетное место (по распространенности) занимают среди алюмосиликатов полевые шпаты: они составляют почти 60 % этих горных пород. Кроме оксидов алюминия и кремния, они содержат еще и оксиды других металлов — калия, натрия, кальция. Эти породы белого или красного цвета нередко образуют мощные залежи, а также встречаются в составе других сложных горных пород, например гнейсов и гранитов, совместно со слюдой.

Тонкие, гибкие листочки, на которые способен раскалываться этот содержащий алюминий минерал, в течение нескольких столетий заменяли на Руси стекло в окнах боярских теремов, княжеских и царских дворцов. В наш век слюде нашли новое применение. Обладая высокими диэлектрическими свойствами, исключительной термостойкостью и значительной механической прочностью, она оказалась первоклассным изоляционным материалом. Слюду применяют в электрических машинах высоких напряжений и больших мощностей, турбо- и гидрогенераторах, тяговых электродвигателях. Из листовой слюды изготовляют также конденсаторы и различные детали для радиоприемников, телевизоров, электронных приборов.

Слюда принадлежит к числу весьма распространенных минералов. Содержание ее в земной коре 3,8 %. Наряду с основными элементами — кремнием, кислородом, водородом, натрием, калием, алюминием и магнием — в ее составе свыше 30 других (бериллий, рубидий, стронций, никель, медь). Известны залежи этого минерала на Украине, в Сибири, Карелии, Казахстане, а за рубежом — в США, Индии, Канаде.

Особое место среди главнейших минералов, содержащих алюминий, занимает криолит. За внешнее сходство со льдом его часто называют \»ледяным камнем\». По химическому составу он представляет собой двойную — натриевую и алюминиевую соль фтористоводородной кислоты.

Страна вечных льдов Гренландия — родина мощных залежей \»ледяного камня\». Таких крупных залежей криолита не встречается больше нигде. В середине прошлого века на юго-западном побережье острова у поселка Ивигтут впервые начали добывать этот ценный минерал. Там залегает он в граните почти монолитным пластом, местами чистый, местами со значительными примесями других минералов — свинцового блеска, цинковой обманки, плавикового шпата. Сначала его добывали для производства саоды, потом из него стали непосредственно извлекать алюминий.

 

Когда же алюминий начали получать электролизом, то криолит составил главную часть расплава. В небольших количествах его применяют и в некоторых других производствах: в стекольном — при изготовлении молочного стекла, в керамическом — для приготовления эмалей. Криолит является также хорошим плавнем при выплавке меди из руд. Глыбы его, добываемые на разработках в Гренландии, подъемными кранами загружают в трюмы судов и отправляют преимущественно в Данию и США.

Бурный рост алюминиевой промышленности потребовал больших количеств криолита. Гренландского \»ледяного камня\» давно уже не хватает, чтобы удовлетворить растущие потребности алюминиевого производства в разных странах. Химики разработали способы получения криолита искусственным путем, поэтому природный минерал потерял свое былое значение.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.