Искусственные минералы Научная конференция Выполнили студенты гр. ПК-21 Власов Ю.А., Махвиеня С.О. Белорусский Государственный Университет Транспорта Кафедра' Строительные конструкции, основания и фундаменты '
    Искусственное получение минералов представляет известный интерес. С одной стороны, это позволяет исследовать процессы минералообразования, с другой - даёт возможность получать нужные для практики минеральные вещества, что широко используется в технологии строительных материалов.
    Искусственным путем (методом синтеза) можно получать минералы, которые встречаются в природных условиях (алмаз, корунд, кварц и др.), и минералы, которые в природных условиях самостоятельно не встречаются (алит, белит и др.), а входят в состав различных технических продуктов, таких как цементы, огнеупоры и т.д.
    Искусственно полученные естественные минералы путем синтеза из исходных веществ выгодно отличаются от своих аналогов, образованных в природных условиях, так как в них отсутствуют химические и механические примеси. В настоящие время в промышленных целях получен ряд минералов, которые редко встречаются в природе, но обладают ценными свойствами (флюорит, корунд и др.). В 1961 в СССР синтезированы искусственные алмазы, прочность которых была в 40% выше естественных. В таблице 1 приведены некоторые минералы полученные искусственно.
    Некоторые естественные минералы, полученные искусственно
     Минералы Формула Минералы Формула Сфалерит ZnS Самородная Корунд . . А1203 сера .... S Галенит . . PbS Ангидрит . . CaSO4 Барит .... BaSO4 Энстатит . . . mr (Si206) Магнетит FeFe2O4 Малахит . . . CuCO•Cu(OH)2 Оливин . . (Fe, Mg)2(Si04) Шпинель . . A12 Mg04 Полевые шпаты - Кварц .... SiO2 Самородная Галит .... NaCl медь . . . Cu Асбест . . . - Карбонаты . . - Слюды .... - . Алмаз . . . С Пирофиллит . -
    Методы синтеза естественных минералов можно разделить на две группы:
    1) синтез проводимый в условиях нормального давления.
    2) синтез осуществляемый при повышенных давлениях.
    В настоящие время получение искусственных минералов сводится к следующим процессам :
    1) кристаллизация расплава;
    2) реакции, в которых участвуют газовые компоненты;
    3) получение минералов в присутствие водных растворов;
    4) получение минералов путем реакции в твердой среде.
    Методы синтеза минералов требуют специальной аппаратуры, длительны по времени и весьма трудоёмки. В целом задача синтеза минералов еще далеко не решена.
    Однако в настоящие время многим исследователям стран СНГ удалось получить целый ряд ценных минералов, которые перестали быть достоянием лабораторий и освоились промышленностью.
    Ниже дается краткое описание искусственных минералов, которые встречаются в технических продуктах (цементы, огнеупоры и т.д.), и некоторых высокопрочных кристаллов. Многие из этих минералов входят в состав различных технических продуктов. В связи с этим их описание даётся по группам минералов, выделенных по химическому составу (табл.2).
    Искусственные минералы технических продуктов и высокопрочные кристаллы(таб.2) Группа Минералы Химическая формула Силикаты кальция А ЛИТ Белит Волластоипт Псевдоволластонит Ранкинит 3CaO•SiO2 2CaO•SiO ?-CaO-SiO2 ? -CaO•SiO2 3CaO-2Si02 Алюминаты кальция Трехкальциевый алюминат Пятикальциевый трех-алюминат Однокальциевый алюминат Однокальциевый двухалюминат ЗСаО•А12О3 5CaO•3Al2O3 CaO•Al203 CaO•2Al2O3 Алюмосиликат кальция Геленит 2CaO•Al2O•SiO2 Алюмосиликат Муллит 3Al2O3-SiO2 Силикаты кальция и магния Окерманит Монтигеллит 2CaO-MgO-2SiO2 CaO-MgO-2SiO2 Алюмоферрит кальция Целит От CaO-Fe2O3 до 8CaO-3 Al2O3-Fe2O3 Ферриты кальция Однокальциевый феррит Двухкалышевый феррит CaO-Fe2O3 2CaO-Fe2O3 Группа Минералы Химическая формула Окислы и гидроокислы Окислы и гидроксилы Известь (свободная окис Известь (свободная окись кальция) Портлаидит (гидрат окиси кальция) Периклаз (окись магния) Кремнезем Тридимит Кристобалит СаО СаО Са (ОН)2 MgO SiO2 Si02 Si02 Гипс и продукты его обезвоживания Гипс ?-полугидрат ?-полугидрат Ангидрит CaS04.2H20 CaSO4-0,5H20 CaSO4-0,5H2O CaSO4 Прочие соединения кальция Ольдгамит Перовскит CaS CaO•TiO2 Высокопрочные кристаллы Карбиды вольфрама Карбиды молибдена Нитрид ниобия Карбид бора Карбид кремния WC и W2C Mo2C и МоС Nb3N5 B4C SiC Искусственные минералы технических продуктов. Силикаты кальция.
    Алит (трехкальцевый силикат) 3CaO•SiO2 представляет собой бесцветные мелкие кристаллы в виде гексагональных табличек или призм (иногда игловидных) с неясно выраженной спайностью по одному направлению (рис. ............