氧化物和氢氧化物矿物化学组成及主要物理性质.

长石砂岩矿物成分

长石砂岩矿物成分长石砂岩是一种主要由长石、石英、云母、黏土矿物、磁铁矿、碳酸盐矿物、氧化物和氢氧化物以及硅酸盐矿物组成的岩石。

下面是对这些成分的详细介绍。

1. 长石长石是长石砂岩中最重要的矿物成分之一，通常占砂岩总体积的60%以上。

它们通常是灰色或白色的，具有玻璃光泽，硬度高，比重低。

长石有多种变种，其中最为常见的是碱性长石和斜长石。

2. 石英石英在长石砂岩中也很常见，通常以白色或灰色的砂粒形式存在。

它是硬度最高、比重最大的矿物之一，具有玻璃光泽和良好的导电性。

根据其产出的地质环境，石英可以呈现出多种不同的形态和颜色。

3. 云母云母是一种片状矿物，在长石砂岩中通常呈现出黑色或深绿色的薄片。

它具有很高的电气绝缘性能和耐高温性能，常用于电子和电气行业。

云母的硬度较低，可以用手轻易刮伤。

4. 黏土矿物黏土矿物是一类层状结构的硅酸盐矿物，包括高岭石、蒙脱石、伊利石等。

它们通常呈现出白色或淡绿色的细小颗粒，具有很好的吸附性和离子交换性能。

黏土矿物在长石砂岩中可以起到促进岩石固结和保护油气的作用。

5. 磁铁矿磁铁矿是一种含铁的氧化物，在长石砂岩中通常呈现出黑色或深绿色的颗粒。

它具有很强的磁性，可以吸引铁制品。

磁铁矿在岩石学中常被用来指示古磁场的方向和强度。

6. 碳酸盐矿物碳酸盐矿物主要包括方解石、白云石等，它们通常呈现出无色或白色的晶形。

方解石是地壳中最常见的矿物之一，可以在各种地质环境下形成。

白云石则通常在沉积岩和部分变质岩中出现。

碳酸盐矿物在长石砂岩中可以起到保护油气和促进岩石固结的作用。

7. 氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物在长石砂岩中较少见，主要包括氧化铁、氧化锰、水铝石等。

这些矿物通常呈现出红色、黑色或白色的颗粒，具有很好的导电性和吸附性能。

氧化物和氢氧化物在岩石学中常被用来指示古气候和古环境的变化。

8. 硅酸盐矿物硅酸盐矿物是一类含硅的氧化物，在长石砂岩中较少见，主要包括粘土矿物、云母、绿泥石等。

矿物的分类（简明表）

矿物的分类（简明表）
首先根据化学组成的基本类型，将矿物分为五个大类。

大类以下，根据阴离子（包括络阴离子）的种类分为类，有时在类以下根据络阴离子再分为亚类，如硅酸盐。

类以及亚类以下，一般根据晶体结构型和阳离子性质分为族，有时在族以下根据阳离子种类分为亚族。

族之下根据一定晶体结构和一定化学成分分为种，有时在完全类质同象系列中，根据其所含端元组分的比例划分种为几个亚种，对晶体结构相同，成分或物性稍异的则归为变种或异种。

具体分类方案如下：第一大类自然元素矿物
第二大类硫化物及其类似化合物
第一类单硫化物及其类似化合物
第二类双硫化物及其类似化合物
第三类硫盐
第三大类卤素化合物
第一类氟化物
第二类氯化物
第四大类氧化物和氢氧化物
第一类简单氧化物
第二类复杂氧化物
第三类氢氧化物
第五大类含氧盐
第一类硝酸盐
第二类碳酸盐
第三类硫酸盐
第四类铬酸盐
第五类钨酸盐和钼酸盐
第六类磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐第七类硅酸盐
第一亚类岛状结构硅酸盐
第二亚类环状结构硅酸盐
第三亚类链状结构硅酸盐
第四亚类层状结构硅酸盐
第五亚类架状结构硅酸盐
第八类硼酸盐。

第十六讲氧化物与氢氧化物介绍

如最常见的石英；有的是工业上提取特种金属和稀有金属
的主要矿物原料；有些矿物的晶体可直接为工业所利用，如因硬度高而作仪表轴承或研磨材料的刚玉，以及因具压电性而用于无线电工业的石英晶体—水晶。
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（二）化学成分特点
阳离子主要是惰性气体型离子(如Si、Al等)和靠近惰
性气体型离子一边的过渡型离子(如Fe、Mn、Ti、Cr等), 及少量铜型离子(如Cu、Sb、Bi、Sn等) 。此外，在少数氧化物中还含有水分子。本大类按阴离子可分为两类：氧化物类和氢氧化物类
；
本大类矿物成分中的类质同象替代现象比较广泛，在成分复杂的铌钽氧化物中类质同象尤为发育，化学性质相近的元素经常成组出现于同一矿物中。这一特点，对稀有、放射性元素的综合利用具有重大意义。
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• 氧化物矿物中类质同象代替广泛，阳离子的主要类质同象如下：等价类质同象系列有：（1） Ca、Sr、Ba；（2）Mg、Fe、Mn；（3）Al、Cr、 V、Fe2+、Mn3+；（4）La、Ce、Y；（5）Zr、 Hf；（6）Ce、Th；（7）Th、U；（8）Mo、W，其中，Mg、Fe、Mn；La、Ce；Nb、Ta可形成完全类质同象。导价类质同象系列有：（1）Na+、 Ca2+、Y3+、Ce3+；（2）Li*、Al；（3）Fe2+、 Sc3+；（4）Ca、Ce3+；（5）Fe2+、Ti4+；（6）Fe3+、Ti4+；（7）Fe3+、Nb5+；（8） Ti4+、Nb5+；（9）Sn4+、Nb5+。 •
相联系，如一水软铝石，其中以三水铝
石Al(OH)3构造比较典型（如图）：

4-地球的物质组成

二，矿物的分类矿物一般都具有一定的化学成分和内部结构，从而也有一定的物理和化学性质，但由于地质条件的复杂性和多样性，矿物的成分、内部结构和它们的物理、化学性质也并非绝对均一。矿物可按化学成分或内部构造进行分类。 1，矿物的成分分类按矿物的化学成分，将矿物分成单质矿物和化合物矿物两大类。在化合物矿物类中再进一步按化合物的种类进行分类。
地壳中元素的分布特点
1，虽在地壳中存在的化学元素有180余种，但分布较多的只有O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、 Ti、H十种，这10种元素的重量之和占地壳总重量的99.96%，(其中O、Si、Al、Fe占88.31%），而其余百余种元素重量的总和不足地壳重量的千分之一。 2，元素在地壳中的分布是不均匀，不仅各元素在总重量上是不均匀的，而且在不同地区、不同深度的分布也是不均匀的。在地壳上部以O、Si、 Al、Ca、Na、K为主；在地壳下部则以O、Si、 Fe、Mg为主。
石盐晶体的内部，Na+与Cl-在三维空间呈立方体状周期性重复排列。
在液态或气态物质中的离子或原子互相结合形成晶体的过程称为结晶。晶体内部质点的排列方式称晶体结构。不同的离子或原子可构成不同的晶体结构。相同的离子或原子在不同的地质条件下也可形成不同的晶体结构。晶质矿物因内部结构固定，因此，具有特定的外形。
3· 1 地球中的元素
3· 1· 1 元素在地球中的分布
根据宇宙始于大爆炸的理论，地球上各种物质都是从基本粒子聚变成氢开始的，然后是四个氢合成一个氦，氦再进一步合成其他各种元素。大爆炸大约发生在150亿年前，在大爆炸后的50万－100 万年时，现今的各种元素已通过核聚变逐渐形成。庸才的形成远比太阳系的起源早。现代物理、化学的理论研究和实验表明，在太阳系内目前仍在进行着氢合成氦及氦合成其他元素的热核聚变，已经可以肯定地说，宇宙中的元素通过热核聚变反应，经历了从简单到复杂的形成演化过程。

氧化物与氢氧化物矿物大类

2、刚玉族（刚玉、赤铁矿、钛铁矿）
【刚玉结构】三方晶系。沿垂直三次轴方向上氧离子成六方最紧密堆积，而铝离子则在两氧离子层之间，充填三分之二的八面体空隙。八面体在平行{0001}方向上共棱成层，在平行c轴方向上，共面联结构成两个实心的［AlO6］八面体和一空心由O2-围成的八面体相间排列的柱体。 Al—O键具离子键向共价键过渡的性质(共价键约占40%)，使刚玉具共价键化合物的特征。
氢氧化物类矿物主要有：
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刚玉、赤铁矿、钛铁矿；金红石、锡石、软锰矿；石英、蛋白石；尖晶石、磁铁矿、铬铁矿；黑钨矿；赤铜矿；钙钛矿。
氧化物类矿物主要有：
褐铁矿、铝土矿、硬锰矿
主要矿物概览
石英族（含蛋白石）同质多像变体: α-石英、β-石英（酸性火山岩）； α-鳞石英、β1-鳞石英、β2-鳞石英；（酸性火山岩） α-方石英、β-方石英；（酸性火山岩）柯石英；（陨石坑）斯石英；（陨石坑）凯石英(合成矿物) 。其中α表示低温变体， β表示高温变体。
赤铁矿(Hematite)α-Fe2O3
三方晶系。刚玉型结构。
3、黑钨矿族（黑钨矿）
形态：单晶体常呈沿c轴延伸的{100}板状或短柱状,［001］晶带中的晶面上常具平行于c轴的条纹。集合体为刃片状或粗粒状。物性：红褐色(钨锰矿)至黑色(钨铁矿);条痕黄褐色(钨锰矿)至褐黑色(钨铁矿);光泽由树脂光泽(钨锰矿)至半金属光泽(黑钨矿、钨铁矿)。解理平行{010}完全。硬度4～4.5。相对密度7.12(钨锰矿)～7.51(钨铁矿)。性脆。钨铁矿具弱磁性。
二.晶体化学
O2-和（OH）-常呈互层——层状或链状，比相应氧化物对称度低。例：方镁石MgO等轴晶系，水镁石Mg[OH]2三方晶系
链状
硬水铝石AlOOH族(针铁矿), 水锰矿MnO(OH)族, 硬锰矿BaMnMn9O20•3H2O族

氧化物和氢氧化物矿物大类..

密堆积，晶体结构主要是层状或链状，与相应的氧化物比较，其对称程度降低。除离子键外，还往往存在氢键。
由于氢键的存在，以及(OH)-的电价较O2-为低而导致阳离子
与阴离子间键力的减弱，因此与相应的氧化物比较，其比重和硬度都趋向减小。
形态及物理性质
形态：氧化物常形成完好的晶形，常见呈粒状、致密块
状及其他集合体形态；氢氧化物则常见为细分散胶态混合物，结晶好时，晶体呈板状、细小鳞片状或针状。
晶体化学特征
并服从鲍林法则。随着离子电价的增加，共价键的成分趋向增多。另一方面, 阳离子随着从惰性气体型、过渡型离子向铜型离子改变时，共价键性则趋向增强，同时阳离子配位数趋于减少。
氧化物中以离子键为主，结构可以用最紧密堆积原理来阐述，
氢氧化物的晶体结构中，由(OH)- 或(OH)-和O2-共同形成紧
硬度：氧化物的物理性质以硬度最为突出，一般均在
5.5以上，氢氧化物的硬度与其相应的氧化物相比，硬度显著降低。
解理：氧化物仅少数可发育解理，且一般解理级别为
中等至不完全解理。氢氧化物因键力较弱，发育一组完全至极完全解理。
形态及物理性质
比重：比重上，彼此相差很大。光学性质：方面，Mg、Al、Si等惰性气体型离
软锰矿
用途：富集时可作为锰矿石，氧化带锰帽
可作为找矿标志。
石英族
包括SiO2的一系列同质多像变体，常见的有：常压下，
某些变价元素，如Fe，在不同的氧化－还原条件下，易于相互转变为不同价态的氧化物，可作为判断氧化－还原条件的依据。
分类
A2X型：赤铜矿族： Cu 2O（赤铜矿） AX 型：方镁石族 A2X3型：刚玉族： Al 2O（刚玉）、 3 Fe 2O（赤铁矿） 3 TiO 2(金红石、板钛矿、锐钛矿），SnO（锡石）， 2 金红石族：简单氧化物 MnO（软锰矿） 2 AX2型：石英、鳞石英、方石英），石英族：SiO2(α 石英、β SiO2 nH 2O（蛋白石）氧化物晶质铀矿族 FeTiO 3(钛铁矿） ABX 2型：钛铁矿族： (Mn, Fe)WO（黑钨矿） 4 ABX 4 型：黑钨矿族： MgAl 2O4(尖晶石）， FeFe 2O（磁铁矿） 4 AB 2X4 型：尖晶石族：复杂氧化物 FeCr 2O（铬铁矿） 4 AB 2X6 型：铌铁矿族 A2B2X7 型：烧绿石族

煤中的矿物质(硫化物,氧化物,氢氧化物)

赤铁矿
晶体化学式：Fe2O3 化学组成：含 Fe 69.94。有时含 TiO2、 SiO2、A12O3 等混入物。晶体结构：三方晶系。对称型 L33L23PC。a0＝0.5029nm，c0＝1.373nm。晶体结构属刚玉型。形态：单晶体呈板状习性的菱面体。在{0001}面上常出现由{101l}双晶条纹组成的三角形条纹。集合体呈各种形态：常见者有片状集合体，鳞片状集合体，鲕状集合体，具放射状构造的肾状集合体，块状或粉末状集合体。物理性质：结晶质的赤铁矿呈铁黑至钢灰色，隐晶质的鲕状或肾状者呈暗红色，块状或粉末状者呈褐黄色。条痕樱红色。金属光泽至半金属光泽，或土状光泽。不透明。硬度 5.5～6，土状者显著降低。性脆。无解理。比
主要鉴定特征:主要以褐色，形态和硬度为鉴定特征。成因产状:含铁矿物经地表风化作用的产物。
2. 针铁矿
针铁矿是氧化物及氢氧化物大类氢氧化物类矿物。晶体化学式：α—Fe00H 化学组成：针铁矿因不同成因其混入成分不同，热液成因的成分较纯，外生成因的可含 Al2O3、SiO2、MnO2、CaO 等。晶体结构：斜方晶系形态：单个晶体少见，常见针状、鳞片状、肾状、钟乳状、结核状、土状集合体。本样品为针状集合体。物理性质：颜色为褐黄—褐红色，本样品为黑红色。条痕色浅于颜色，为褐黄色；半金属光泽，结核状、土状者光泽暗淡。解理平行{010}完全；断口参差状；硬度 5—5.5.相对密度 4.28，土状者可低至 3.3。性脆。主要鉴定特征：以褐黄色条痕及胶体特有的形态为鉴定特征。成因产状：分布广，是褐铁矿的主要成分，并常于纤铁矿共生。含铁的矿物经过风化作用形成褐铁矿鉄冒，是寻找铁的原生矿床最可靠的找矿标志。。
主要鉴定特征：樱红色条痕是鉴定赤铁矿的最主要特征。此外，菱面体的晶形可与磁铁矿，钛铁矿相区别。

氢氧化物的物理性质和化学性质

氢氧化物的物理性质和化学性质氢氧化物是一类含氧的化合物，也可以称为水合氧化物，由氢离子和氧化物离子组成。

这类化合物在日常生活中相当常见，比如水。

然而，不同的氢氧化物的物理性质和化学性质各有不同。

下面将深入探讨。

一、常见的氢氧化物常见的氢氧化物有氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化铝等。

它们都是强碱性氢氧化物，溶于水时能够放出氢离子，产生碱性溶液。

二、物理性质1.外观：氢氧化物在固态时为白色或淡黄色的粉末或块状物，溶于水后会呈现不同程度的溶解度和透明度。

2.密度：氢氧化物在固态时密度一般较大，溶于水后密度较小。

3.熔点和沸点：氢氧化物的熔点和沸点较高，而且存在很强的解离特性，即加热时会释放出氢氧根离子和金属离子。

4.化学惰性：氢氧化物具有一定的化学惰性，不容易被其他物质影响，如储存在潮湿环境中不容易变质。

三、化学性质1.酸碱性：氢氧化物是一种典型的碱性物质。

在水中产生的氢氧根离子能与水中存在的氢离子结合，中和掉部分氢离子，使其溶液具有碱性特性。

2.溶解性：氢氧化物具有不同程度的溶解性，其中溶解性较好的包括氢氧化钠、氢氧化钾等。

3.化学反应：氢氧化物的化学反应有很多种，如其能作为一种碱，与酸反应，产生盐和水。

氢氧化钾和硫酸反应，能生成硫酸钾和水。

此外，氢氧化钙在制备文艺色素时还有一定的应用。

4.氧化性：氢氧化物的氧化性较弱，能够被某些氧化剂氧化成较高价态的氢氧化物离子，如清除压电陶瓷上的氟离子时，会利用氢氧化钾作为氧化剂，使氟化物氧化为氧化物。

四、应用由于氢氧化物具有较强的碱性，因此在日常生活中有很多应用。

例如，氢氧化铝被广泛应用于化妆品和制药等领域；氢氧化钠常被用于制造肥皂和纸张等行业；氢氧化钙则广泛用于制备文艺色素和制造硬质硅酸钙水泥等。

此外，氢氧化物还能用于清洗卫生间、消毒井盖等场合。

总的来说，氢氧化物可以说是日常生活中必不可少的一类化合物。

它不仅有着广泛的应用，而且不同的氢氧化物还拥有各自不同的物理性质和化学性质。

氧化物及氢氧化物类矿物的分布及特点

本类矿物散布相当遍及,共约180多种,包含紧张造岩矿物如石英及Fe、Al、Mn、Cr、Ti、Sn、U、Th等的氧化物或氢氧化物,是铁、铝、锰、铬、钛、锡、铀、钍等矿石的紧张来源,高岭土厂家额经济代价很大.1.赤铁矿Fe2O3赤铁矿包含两类:一类为镜铁矿,晶体多为板状、叶片状、鳞片状及块状调集体.钢灰色至铁玄色,条痕樱赤色,金属光芒,不通明.硬度2.5—6.5,性脆.比重5.0—5.3.无磁性.另外一类为沉积型赤铁矿,常呈鲕状、肾状、块状或粉末状.暗赤色,条痕樱赤色,半金属或昏暗光芒,硬度较小.判定特性:镜铁矿常以板状、鳞片状调集体、钢灰色彩及樱赤色条痕为特性.沉积赤铁矿常以鲕状、肾状等形态、暗朱颜色及樱赤色条痕为特性.镜铁矿重要产于打仗变质带,沉积型赤铁矿重要产于沉积岩中.赤铁矿为最紧张的铁矿石之一.赤铁矿粉可用作赤色涂料和制赤色铅笔.我国赤铁矿产地甚多,辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡、河北宣化和龙关等地都是闻名的产地.我国各种铁矿资本储量占居世界前线.2.磁铁矿Fe3O4或FeO·Fe2O3晶体常为小八面体,偶然为菱形十二面体,凡是呈粒状或块状调集体.铁玄色,条痕玄色,金属或半金属光芒,不通明.硬度5.5—6.解理不明白,性脆.比重4.9—5.2.具备强磁性.判定特性:铁玄色,条痕玄色,强磁性.磁铁矿重要在复原前提下构成,多产于与岩浆勾当或变质感化有关的矿床和岩石中.磁铁矿是最紧张的铁矿石之一.我国产地甚多.磁铁矿中的Fe3+可以为Ti4+、Cr3+、V3+等所取代(类质同像取代),当含V、Ti较多时,则称钒钛磁铁矿.如我国四川攀枝花即为大型钒钛磁铁矿基地.3.褐铁矿FeO(OH)·nH2O褐铁矿是很多氢氧化铁和含水氧化铁等隐晶矿物和胶体矿物(针铁矿、纤铁矿及别的杂质)调集体的总称.成份不纯,水的含质变化也很大,一般呈致密块状、粉末状或呈钟乳状、葡萄状等.黄褐、黑褐以致玄色,条痕黄褐色(铁锈色),半金属或土状光芒,不通明.硬度4—5.5,风化后小于2,可染手.比重2.7—4.3.判定特性:色彩由铁黑至黄褐,但条痕比力牢固,为黄褐色.褐铁矿多为含铁胶体溶液在地质期间的湖海沉积而成,大概是含铁矿物的风化产品.褐铁矿为一种炼铁矿石,也能够用做褐色颜料.4.锡石SnO2晶体常呈正方双锥和正方柱的聚形(图2-16).凡是呈致密块体,或柱状、粒状块体产出.棕色、棕玄色,条痕浅褐色,奇怪面金刚光芒,断口紧脂光芒,多为不通明.硬度6—7,解理不明白,性脆.比重6.8—7.1.不溶于酸,化学性不乱.判定特性:棕玄色,硬度高,比庞大,断口紧脂光芒.需要时需做化学判定.锡石是产业上独一炼锡的质料.我国事世界上紧张产锡国家之一,云南个旧为我国闻名的锡都.比年又在云南、广西、四川发明了紧张的原生锡矿及锡砂矿,此中以广东北丹大厂范围最大.我国锡矿储量位居世界前线.5.软锰矿MnO2凡是为隐晶块体,或呈粉末状,煤玄色(或带微红微褐),条痕玄色(或带褐色),隐晶块体为半金属光芒,粉末状者为土状光芒,不通明.硬度2—3.比重4.7—5.0.判定特性:玄色煤烟灰状,性软易污手.软锰矿重要是风化带次生矿物,或在地质期间浅海中沉积而成.软锰矿是紧张的锰矿石.我国湖南、广西、四川、辽宁等地锰矿床中均有大量软锰矿产出.6.铝土矿Al2O3·nH2O(一般式,但它不是一种零丁矿物)铝土矿是由多少铝的氢氧化物矿物(如三水铝石Al[OH]三、硬水铝石AlO[OH]、软水铝石AlO[OH])所构成的夹杂物,常常含有高岭土、铁矿等杂质.具备产业代价的铝土矿一般请求此中Al2O3>40%,Al2O3/SiO2>2:1.铝土矿多呈致密块状、鲕状、豆状等产出,白、灰、黄、褐等色,土状光芒,硬度3左右,比重2.5—3.5.判定特性:外表似黏土岩,但硬度较高,比重较大,没有粘性、可塑性及光滑感.铝土矿重要是在干冷天气前提下由岩石风化在原地或经搬运沉积而成.铝土矿是炼铝的重要矿石,我国散布遍及,在华北西南地域大凡是有石炭二叠纪煤系散布之处每每有铝土矿(如河北开滦、山东淄博、河南平顶山、辽宁本溪等),南边云、贵、闽诸省亦有铝土矿.我国铝土矿储量居世界前线,但大都硅铝比值较低,冶炼比力困难.7.石英SiO2石英有多种同质多像变体.最多见的石英晶体多为六方柱及菱面体的聚形(图2-17及封底下图),柱面上有较着的横纹.在岩石中石英常为无晶形的粒状,在晶洞中常构成晶簇,在石英脉中常为致密块状.无色通明的晶体称为水晶,别的另有含有杂质而带色彩的紫水晶(含锰)、烟水晶(含有机质)、蔷薇石英(又叫芙蓉石,含铁锰)等.具典范的玻璃光芒,通明至半通明,硬度7,无解理,贝壳状断口,性硬,比重2.5—2.8.别的另有由二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物,红色、灰红色者称玉髓(或称石髓、髓玉),白、灰、红等分歧色彩构成的同心层状或平行条带状者称玛瑙,不污浊、红绿各色称碧玉,黑、灰各色者称燧石.此类矿物具脂肪或蜡状光芒,半通明,贝壳状断口.别的另有一种硬度稍低、具珍珠、蜡状光芒、含有水份的矿物,称卵白石(SiO2·nH2O).石英类矿归天学性子不乱,不溶于酸(氢氟酸除外).判定特性:六方柱及晶面横纹,典范的玻璃光芒,很大的硬度(小刀不能刻画),无解理.隐晶质各种具较着的脂肪光芒.石英是自然界几近到处可见的矿物,在地壳中含量仅次于长石,占地壳分量的12.6%.它是很多岩石的紧张造岩矿物.含石英的岩石风化后构成石英砂粒,遍及各地.石英用处很广,可用制光学器皿,紧密仪器的轴承,钟表的"钻石"等;石英砂可用作研磨质料、玻璃及陶瓷等产业的质料;质纯通明、无裂隙、无双晶和包裹体的石英晶体,巨细为2*2*2cm3时,可作压电石英片和光学质料.文章来源：/blog/post/156.html。

氧化物和氢氧化物

化学组成：
阳离子主要是惰性气体型离子（如Si4+、Al3+ 等）和过渡型离子（如Fe3+、Mn2+、Ti4+、 Cr3+等）；阴离子为O2-和OH-
晶体化学特征：
氧化物类：以离子键为主，同时具共价键性；当阳离子配位数为4和6时，可看成是O2-作紧密堆积，阳离子充填在其八面体和四面体空隙中而构成。氢氧化物类：由OH-或O2-和OH-共同形成紧密堆积，在后一种情况下O2-和OH-通常呈互层分布。晶体结构主要为层状或链状。在氢氧化物中除离子键外，还存在氢键。由于氢键的存在，以及OH-的电价较 O2-为低，导致阳离子与阴离子间键力的减弱，因此，与相应的氧化物比较，其相对密度和硬度都趋于减小。
物理性质：
性质硬度解理相对密度光学性质氧化物高，5.5以上中等或不完全变化较大（阳离子有关）氢氧化物降低完全至极完全减小
随阳离子类型的不同而变化。惰性气体型的矿物呈浅色或无色，半透明至透明，玻璃光泽；过渡型离子矿物呈深色或暗色，不透明至微透明，半金属光泽，磁性增强
航空航天领域
日常生活应用
记忆弹簧记忆照明灯
眼镜架
临床医疗领域
汽车尾气传感器水晶源自紫晶烟晶蔷薇石英
黄水晶
乳石英
优异的光学性能电学性能极佳热稳定性能好
良好的耐酸性能
根据结构中A、B组阳离子分布的不同，尖晶石型结构可进一步划分为3种类型： 1、正尖晶石型：A[B2]X4表示，即单位晶胞中8个A组2价阳离子占据四面体位置，16个B组3价阳离子占据八面体位置，如铬铁矿Fe[Cr2]O4; 2、反尖晶石型：B[AB]X4表示，即单位晶胞中1/2的B组3价阳离子（8个）占据四面体空隙，剩余的1/2组3价阳离子（8 个）和全部的A组2价阳离子（8个）共同占据八面体位置，如磁铁矿Fe3+[Fe3+Fe2+]O4 3、混合型：A1-xBx[AxB2-x]X4表示，如镁铁矿等。

个论--氧化物和氢氧化物类.

工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－氧化物和氢氧化物
矿物加工工程专业
氧化物和氢氧化物矿物有200多种，占地壳总重量的17% 左右，其中石英族矿物占12.6%，铁的氧化物和氢氧化物占3.9%,其次是Al Mn Ti Cr的氧化物或氢氧化物。氧化物和氢氧化物矿物大多形成于氧化电位(Eh)较高的条件下，因此，变价元素Fe、Mn等在这类矿物中一般都以高价状态出现。
矿物加工工程专业
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－氧化物和氢氧化物
矿物加工工程专业
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－氧化物和氢氧化物
矿物加工工程专业
小知识之一：
蓝宝石的化学成分为三氧化二铝（Al2O3），因含微量元素钛（Ti4+）或铁（Fe2+）而呈蓝色。在一定的条件下，可以产生美丽的六射星光，被称为“星光蓝宝石”。
工艺矿物学Ⅰ 矿物个论－氧化物和氢氧化物矿物加工工程专业
刚玉集合体呈粒状或致密块状。玻璃光泽至金刚光泽，透明到不透明，无解理，摩氏硬度9，比重 3.95—4.10，密度随着Cr2O3的含量的增加而增加，
熔点可达到2050℃。
工艺矿物学Ⅰ
矿物个论－氧化物和氢氧化物
矿物加工工程专业
成因产状：
工艺矿物学Ⅰ 矿物个论－氧化物和氢氧化物矿物加工工程专业
工业价值：由Si、Al、Mg等阳离子组成的矿物，在适宜的地质条件下，常形成重要的非金属矿产；由Fe、Mn 、 Cr、V、Nb等阳离子组成的矿物，常构成重要的金属矿产。
分类
属于本大类的矿物，按其成分中的阴离子种类可分为：
第一类：氧化物，阴离子为O2-，如石英、赤铁矿等。第二类：氢氧化物，阴离子为OH-，如三水铝石、针铁矿等。

氧化物及其氢氧化物大类

红黑-黑金刚 1组完全 4-5 高温热液（条痕暗
红色）
石英柱、块无色、白玻璃蛋白石块白玻璃
无无
7
各种
低温热液、沉积
块、纤一组极水镁石白、淡绿玻璃完全维状铝土矿土、块黑、褐红玻璃
灰白、灰
2.5 1-3
中低温热液外生
完全
刚玉(corundum) -Al2O3
石英 (quartz) SiO2
A在八面体空隙——反尖晶石结构。
光晶石型结构
AB2O4 氧呈立方最紧密堆积，阳离子充填在四面体空隙和八面体空隙中。
属于同一族的矿物有：磁铁矿、铬铁矿等。
2、刚玉型结构
氧作六方紧密堆积，阳离子充填于1/3的八面体空隙。属于该族的矿物还有：赤铁矿、钛铁矿等。
3、金红石型结构
钛位于氧所构成的八面体中，钛氧八面体沿C轴共棱连结形成八面体链，链间八面体共顶角连结。属于该族的矿物还有：锡石、软锰矿、黑铅矿等
四、成因和产状
氧化物矿物广泛形成于内生、外生和变质作用中对于变价元素来说，其低价（如Fe2+, Cr3+, Mn2+等）氧化物多是在内生作用(主要是热液作用、岩浆作用、其次是伟晶作用)下产生的；而高价（如Mn4+, W6+, Sb5+等）氧化物则多是在表生作用（如岩石或矿床的风化壳）中产生的不变价元素的氧化物则往往有多种成因。由于这些矿物形成时所要求的温度、压力都比较高，因而多在岩浆、伟晶、热液或变质作用中产生；又因其物理化学性质较稳定，故又能保存于砂矿中
（1）粗粒晶体（粒）异种
水晶紫水晶无色透明的晶体蓝紫、浅蓝、浅红、浅紫的蓝紫色调

常见矿物的鉴定特征

常见矿物的鉴定特征根据矿物的形态、物理性质、化学性质等有关矿物方面的基本知识，对工业中广泛利用的矿物和一些常见矿物的主要鉴定特征简要描述如下。

1）自然元素:自然金：通常为分散颗粒状或不规则树枝状集合体。

颜色和条痕为金黄色。

相对密度15.6-18.3。

纯金相对密度为19.3。

具延展性。

不易氧化。

热和电的良导体，主要形成于热液矿床，也常出现于砂矿中。

与石英、黄铁矿、毒砂、闪锌矿等伴生为金矿石的重要有用矿物，主要用于装饰、货币和工业技术自然铜：多呈不规则的树枝状集合体。

颜色和条痕均为铜红色。

金属光泽。

锯齿状断口。

相对密度8.5-8.9。

硬度2.5-3。

具延展性。

导电性能良好。

形成于各种地质过程中的还原条件下,多产于含铜硫化物矿床氧化带内，与赤铜矿、孔雀石共生为铜矿石的有用矿物之一。

石墨：多为鳞片状或块状集合体。

颜色铁黑至钢灰色，条痕亮黑色。

相对密度 2.09-2.23。

硬度1。

具滑感，易污手。

薄片有挠性，导电性良好。

主要为煤层或含沥青质的沉积岩或碳质沉积岩受区域变质而成。

制铅笔、电极、石墨坩埚、润滑剂；原子能工业上用作减速剂。

与辉钼矿的区别是：辉钼矿用针扎后，留有小圆孔，石墨用针一扎即破；在涂釉瓷板上辉钼矿的条痕色黑中带绿，而石墨的条痕不带绿色。

金刚石：多呈八面体或菱形十二面体晶形。

无色透明或带蓝、黄、褐、黑等色。

标准的金刚光泽。

相对密度3.47-3.56。

硬度10。

性脆。

具强色散性。

紫外光照射后，发淡青蓝色磷光在高温高压下形成，产于超基性岩中，与橄榄石、辉石共生。

因硬度高，也常存在于砂矿床中。

现代工业技术上，用作研磨材料和切削工具材料。

透明者可作高档装饰品2）硫化物:辉铜矿：一般为致密细粒状块体或烟灰状。

颜色铅灰，条痕暗灰色。

相对密度5.55-5.8。

硬度2-3。

略具延展性。

具有导电性。

溶于硝酸，溶液呈绿色。

矿物小块加HNO3后烧时，颜色呈鲜绿色，加HCl烧时，颜色呈天蓝色（即铜的颜色反应）。

主要形成于含铜硫化物矿床的次生富集带，亦可形成于内生过程中。

氢氧化物的性质

氢氧化物的性质氢氧化物是一类由氢和氧组成的化合物，其中氧以阴离子的形式存在。

常见的氢氧化物包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化铝(Al(OH)3)等。

本文将从物理性质和化学性质两个方面探讨氢氧化物的性质。

一、物理性质1. 外观：氢氧化物通常呈固体或溶液的形式存在。

固体氢氧化物多为白色结晶体，如氢氧化钠的外观为白色粉末。

溶液中的氢氧化物呈碱性，常呈透明或略带浑浊的液体。

2. 密度和熔点：氢氧化物的密度较大，固体氢氧化物具有较高的熔点。

以氢氧化钠为例，其密度约为2.13 g/cm³，熔点为318°C。

3. 溶解性：氢氧化物在水中溶解度较大，能够与水形成溶液。

溶解时通常伴随着吸热现象，即溶解过程是一个吸热反应。

氢氧化钠在水中能够完全溶解，形成氢氧化钠溶液。

二、化学性质1. 碱性：氢氧化物具有强碱性，能够与酸反应产生盐和水。

以氢氧化钠为例，与盐酸反应生成氯化钠和水的化学方程式为：NaOH + HCl → NaCl + H2O。

这是一种酸碱中和反应，其中氢氧化物起到中和酸的作用。

2. 电离性：氢氧化物在水溶液中能够部分离解产生氢氧根离子(OH-)。

这些离子能够与其他离子或物质发生反应。

氢氧化钠溶液中的氢氧根离子能够与镁离子(Mg2+)反应生成氢氧化镁沉淀：2NaOH + MgCl2 → Mg(OH)2↓ + 2NaCl。

3. 腐蚀性：氢氧化物是一种强腐蚀剂，能够对许多物质造成腐蚀。

这主要是因为其碱性的特性导致与许多酸性物质反应。

慎重使用氢氧化物能够有效防止对皮肤和眼睛的腐蚀。

4. 吸湿性：氢氧化物具有一定的吸湿性，能够吸收周围的水分。

这是由于氢氧化物中的氢氧根离子能够与水形成结合水，增加了物质的湿度。

综上所述，氢氧化物具有较高的密度和熔点，能够与水形成溶液，具有强碱性和电离性。

在一定条件下，它能够与酸反应生成盐和水，并且具有一定的腐蚀性和吸湿性。

在实际应用中，需要根据氢氧化物的性质加以合理使用，以确保安全性和效果性。

第三大类氧化物和氢氧化物

赤铜矿(Cuprite)Cu2O【化学组成】常含Fe2O3、SiO2、Al2O3等机械混合物。

【晶体结构】等轴晶系； -Pn3m；a0=0.426 nm；Z=2。

赤铜矿的晶体结构为一典型结构。

在其晶体结构中，O2-位于单位晶胞的角顶和中心，Cu+则位于单位晶胞分成的8个小立方体相间分布的相互错开的4个小立方体中心。

Cu+和O2-的配位数分别为2和4。

虽然氧离子分布于晶胞的角顶和中心，但不是体心格子而是原始格子。

【形态】通常为致密粒状或土状集合体，有时呈针状或毛发状。

单晶体为等轴粒状，主要单形有八面体{111}或立方体{100}与菱形十二面体{110}的聚形，但后者少见。

【物理性质】暗红至近于黑色；条痕褐红；金刚光泽至半金属光泽；薄片微透明。

解理不完全。

硬度3.5～4.0。

相对密度5.85～6.15。

性脆。

【成因及产状】主要见于铜矿床的氧化带，为含铜硫化物氧化的产物。

常与自然铜、孔雀石等伴生。

【鉴定特征】金刚光泽，暗红色和褐红条痕色。

有铜的焰色反应，易溶于硝酸，溶液呈绿色，加氨水变蓝色。

条痕上加一滴HCl产生白色CuCl2沉淀。

【主要用途】产出量大时可作为炼铜的矿物原料。

刚玉(Corundum)Al2O3【化学组成】有时含微量的Fe、Ti、Cr、Mn、V、Si等，以类质同像置换或机械混入物形式存在于刚玉中。

【晶体结构】三方晶系； -R c；a0=0.477 nm，c0=1.304 nm;Z=6。

晶体结构见图Y-3。

沿垂直三次轴方向上O2-成六方最紧密堆积，而Al3+则在两O2-层之间，充填的八面体空隙。

八面体在平行{0001}方向上共棱成层，在平行c轴方向上，共面联结构成两个实心的［AlO6］八面体中带斜线方块)和一空心由O2-围成的八面体中空白方块)相间排列的柱体。

［AlO6］八面体成对沿c轴呈三次螺旋对称(图Y-3(c))。

由于Al—O键具离子键向共价键过渡的性质(共价键约占40%)，从而使刚玉具共价键化合物的特征。

氢氧化物的物理性质

氢氧化物的物理性质氢氧化物是一类化合物，由氢元素和氧元素组成，化学式为OH-。

常见的氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铜等。

这些物质在自然界中广泛存在，也是人类日常生活中常用的化学品。

本文将围绕氢氧化物的物理性质进行分析和探讨。

1. 相态和颜色氢氧化物通常呈固态或者溶液态存在。

在常温下，大多数氢氧化物是白色固体，例如氢氧化钙、氢氧化铝等。

但也有一些氢氧化物呈现其他颜色，比如氢氧化铜呈现蓝色，氢氧化钴呈现粉红色等。

当氢氧化物溶解于水中时，其溶液呈现透明或者浑浊的状态，浓度越高，溶液越浑浊。

2. 密度和溶解度氢氧化物的密度一般较高，比水大。

例如，氢氧化钠的密度约为2.13 g/cm³，高于水的密度。

而氢氧化铝的密度约为2.42 g/cm³，同样也高于水。

这是因为氢氧化物分子中含有较重的原子，使得其相对密度较大。

氢氧化物在水中的溶解度与温度有关。

通常情况下，氢氧化物在水中可以完全溶解，并产生氢氧化物离子（OH-）。

但溶解度随温度的升高而增大。

温度越高，溶解度越大。

3. 熔点和沸点不同的氢氧化物熔点和沸点有所不同。

以氢氧化钠为例，其熔点约为318°C，沸点约为1388°C。

而氢氧化钙的熔点约为580°C，沸点约为2850°C。

可以看出，氢氧化物的熔点和沸点普遍较高，需要较高的温度才能使其熔化或者汽化。

4. pH值氢氧化物溶液呈碱性，可以通过测量其pH值来反映其酸碱性。

氢氧化物溶液的pH值通常大于7，越接近14则越强碱。

例如，氢氧化钠溶液的pH值一般在12-14之间，而氢氧化铝溶液的pH值较低，约为8-9之间。

5. 导电性氢氧化物溶液具有良好的导电性。

这是因为氢氧化物在水中解离为氢氧化物离子（OH-），这些离子可以运动并带电。

氢氧化物溶液中的离子具有良好的导电性，能够导电。

但固体状态的氢氧化物通常是不导电的。

总结起来，氢氧化物具有一系列的物理性质，包括相态和颜色、密度和溶解度、熔点和沸点、pH值以及导电性。