ЦЕОЛИТЫ

ЦЕОЛИТЫ (от греческого zeo - киплю и lithos - камень; при сильном и быстром нагревании вспучиваются с образованием пузырчатого стекла), природные и синтетические алюмосиликаты, кристаллическая структура которых пронизана микропорами. Белые, иногда бесцведные и прозрачные, реже окрашенные в желтые, розовые и зеленые тона кристаллы. Плотность 1,9-2,8 г/см3, твердость 3-5. Цеолиты способны избирательно поглощать вещества, размеры молекул которых менее размера микропор. Их используют для очистки воды, очистки и растеления газов, как адсорбенты, катализаторы, иониты. Главные месторождения: в США, России, Японии, Болгарии, на Кубе.

ЦЕОЛИТЫ - группа минералов, заключающая около двадцати минералов. Все Ц. по своему химическому составу являются водными алюмосиликатами кальция, натрия, бария, калия. Вопрос о том, в каком виде заключается в силикатах вода, еще далеко нельзя считать решенным. Дело в том, что вода, заключающаяся в них, выделяется из них при различной температуре: у одних при нагревании до сравнительно низкой температуры, у других же только прокаливанием можно выделить всю воду (напр., у натролита вся вода может быть удалена только нагреванием до 300ё). Интересно то, что лишенные воды Ц. способны во влажном воздухе снова возмещать потерянную воду, причем все прежние физические свойства тоже восстанавливаются. Что касается химической природы заключенных в Ц. силикатов, то только некоторые из них являются солями ортокремневой кислоты (именно те, которые образовались через разрушение группы нефелина и близких ему минералов), большинство же являются солями метакремневой и различных поликремневых кислот, причем в формулах их находят много общего с минералами группы полевых шпатов, разрушение которых и дает в большинстве случаев материал для образования Ц. Цеолиты являются в горных породах всегда минералами вторичного образования. Они выполняют большей частью пустоты и трещины в горных породах вулканического происхождения и являются, без сомнения, результатом выщелачивания заключающихся в этих породах силикатов. Особенно часто встречаются они в пустотах новейших изверженных пород, напр., Ц. Исландии, Феройских островов, Италии. Значительно реже встречаются они в пустотах гранитов или гнейсов, еще реже - в глинистых сланцах. Иногда находят их в рудных жилах (напр., Андреасберг, Пршибрам и т. д.). Как новейшие образования Ц. встречаются в отложениях вод теплых источников (напр., источники Plombieres, Bourbonne-les-Bains и пр.), в пустотах и трещинах древних каменных и кирпичных зданий (римских). В свою очередь, Ц. тоже очень легко подвергаются различным изменениям и разрушению. В слабых растворах солей они легко вступают в обменные реакции, причем меняют заключающийся в них натрий и кальций на калий и аммоний солей. Благодаря этим качествам Ц,. удавалось заменять их кальций и натрий самыми разнообразными металлами. Особенно много занимался изучением химической природы Ц. профессор юрьевского унив. Лемберг (целый ряд статей в "Zeitsch. d. Deutsch. geolog. Geselsch.". До последнего времени Ц., находящимся всегда в почве, придавали очень важное значение, именно, думали, что они играют огромную роль в обменных реакциях различных солей неорганических кислот. Однако, последнее время новейшие работы начинают придавать им менее важное значение, считая роль их в жизни почвы менее значительной. Что касается кристаллографического характера Ц., то минералы этой группы кристаллизуются в формах всех шести кристаллографических систем. Обыкновенно они образуют очень хорошие кристаллы, порой очень значительной величины (напр., анальцимы образуют кристаллы в несколько фунтов). Большинство Ц. или молочно-белого цвета, или же водяно-прозрачны. Реже они являются окрашенными, иногда окраска их несомненно органического происхождения. Некоторые Ц., окрашенные органическими веществами в темно-бурые цвета (напр., шабазит), дают возгон нескольких капель жидкой смолы. Яркие цвета встречаются очень редко. Твердость большинства цеолитов не выше 5, удельный вес 2-2,5. Что касается их оптических свойств, то, понятно, они очень различны, так как кристаллы Ц., как выше указано, принадлежат различным кристаллографическим системам. При этом все они отличаются очень сложными оптическими аномалиями, так что изучение их оптической природы порой очень затруднительно. В виду того, что большинство относящихся к этой группе минералов было уже описано, даем только систематический просмотр наиболее важных Ц., расположив их по их химическому составу (принимая в этом случае систему Грота). 1. Группа томсонита (комптонита). Относящиеся сюда Ц. могут быть рассматриваемы как водные соли ортокремневой кислоты. Помимо относящегося сюда ромбического минерала томсонита, сюда принадлежит еще минерал гексагональной системы гидронефелит и целый ряд редких, мало изученных Ц. 2. Группа натролита. Ц. этой группы могут быть рассматриваемы, как основные соли метакремневой кислоты. Помимо описанного уже натролита, сюда принадлежат еще мезолит, сколецит, эдингтонит. Их взаимные химические отношения ясны из сопоставления их формул:
Химич. формула.
Натролит [SiO3]3Al[AlO] Na2.2H2O Мезолит
[SiO3]3Al[AlO][SiO3]3Al[Al.2OH] Na2.2H2O Ca.2H2O Сколецит
[SiO3]3Al[Al.2OH] Ca.2H2O Эдингтонит [SiO3]3Al[Al.2OH] Ba.2H2O
Из этого сопоставления видно, что по химическому составу мезолит представляет не что иное, как изоморфную смесь натролита и сколецита. Редко встречающиеся призматические кристаллы этого минерала имеют стеклянный блеск. Обыкновенно - лучистые или тонковолокнистые аггрегаты. Цвет белый, водянопрозрачный, сероватый или желтоватый. Твердость 5. Удельный вес 2,2-2,4. Встречается в Тюрингии (Eisenach), Ирландии (Antrim) и др. Сколецит образует призматические кристаллы, в большинстве случаев двойники по (100), также лучистые агтрегаты. Сильный стеклянный блеск, водянопрозрачен или белый. Особенно хорошие кристаллы в Швейцарии (Maderanerthal) и Исландии (Berufjord). Эдингтонит, вообще, встречается очень редко. К этой же группе относится ганофиллит и целый ряд других редких минералов. 3. Группа анальцима; сюда относятся средние соли метакремневой кислоты. Особенно важный Ц., сюда относящийся анальцим, правильной системы, встречающийся очень часто и образующий кристаллы значительной величины. Обычная форма его кристаллов {211}. Значительно реже кристаллы имеют кубический габитус. Иногда встречается и в виде зернистых аггрегатов. Часто образует псевдоморфозы по лейциту. Спайность по (100) весьма несовершенная. Излом неровный. Твердость 5,5. Удельный вес 2,1-2,3. Иногда беловато-водянопрозрачный, чаще же белый, сероватый, красноватый или мясо-красный цвет. Прозрачен или только просвечивает. Блеск стеклянный, иногда перламутровый. Оптически аномален, причем аномальные явления очень сложного характера. По своему химическому составу - [Si3O8][SiO4]Al2Na2.2H2O, следовательно, может быть рассматриваем как гидрат натрового лейцита, состав которого может быть выражен формулой [Si3O8][SiO4]Al2[K,Na]2, и с которым анальцим имеет и много общего по своему наружному виду. Встречаются кристаллы анальцима в пустотах сильно измененных базальтов и фонолитов, как продукт выщелачивания силикатов этих пород. Реже в трещинах диабазов и диоритов. Иногда в рудных месторождениях (магнитного железняка). Псевдоморфозы по нефелину в тефритах, фонолитах, эдеолитовых сиенитах. Псевдоморфозы по лейциту в лейцитофирах, лейцитовых базальтах. Месторождения анальцима так многочисленны, что можно указать только некоторые главнейшие из них: Тироль (Fassathal), Циклоповы о-ва, Богемия, Феройские о-ва. В России на Урале (гора Благодать), в Забайкалье (река Кулында и Чикой). 4. Группа апофиллита, цеолиты - по химическому составу - кислые соли метакремневой кислоты. Кроме апофиллита, сюда принадлежат еще редкие минералы: фоязит, эпистильбит, брюстерит, гейландит. Последний минерал встречается очень часто. Он моноклинической системы, призматического класса. Отношение осей: а:b:с = 0,4035:1:0,4293; b=91ё25'. Кристаллы, обыкновенно, таблицеобразны по (010), вследствие чего гейландиту и дают иногда имя листоватый цеолит. Кроме отдельно сидящих кристаллов также листоватые массы. Окрашен в белый, серый, желтый, бурый, мясо-красный цвета. Излом неровный или несовершенно раковистый. Хрупок. Твердость 3-4. Удельный вес 2,2. Оптические оси лежат в плоскости, перпендикулярной к плоскости симметрии. Первая положительная биссектриса всегда ось симметрии. Химический состав - [SiO3]6Al2 (Ca,Sr)H4.3H2O. Встречается в пустотах базальтов и мелафиров, редко в гранитах и гнейсах; также в рудных жилах. Прекрасные кристаллы в Тироле (Fassathal), Швейцарии (Giebelbach), Италии (Montecchio Maggiore), Шотландии, Исландии, Туркестане. 5. Группа инезита, редкого минерала триклинической системы. 6. Группа десмина, цеолиты, являющиеся нейтральными солями поликремневых кислот. Кроме описанных уже десмина, гармотома, сюда принадлежат еще изоморфный с гармотомом филиппсит (известковый гармотом, хрисианит), а кроме того, триклинические минералы (по внешности псевдотригональные) гмелинит и шабазит, и целый ряд более редких и мало изученных минералов.
Представитель последней группы цеолитов, ломонтит, является наиболее легко разрушающимся цеолитом и можед быть рассматриваем как основная соль дикремневой кислоты H2Si2O5, так как он теряед остаток воды только при прокаливании. (c) В. В.