Loading article…
| カルナライト | |
|---|---|
 カーナライト結晶 | |
| 一般的な | |
| カテゴリ | ハロゲン化物鉱物 |
| 式 | KCl・MgCl₂・6( H₂O ) |
| IMAシンボル | Cna [ 1 ] |
| シュトルンツ分類 | 3.BA.10 |
| 結晶系 | 斜方晶系 |
| クリスタルクラス | 二錐体 (mmm) HM 記号: (2/m 2/m 2/m) |
| 宇宙グループ | プナ |
| 識別 | |
| 式量 | 277.85 g/mol |
| 色 | 青、無色、黄色、白、赤 |
| 結晶形態 | 繊維質 |
| 双子 | 圧力を加えることで、ポリシンセティック双晶ラメラを形成できる。 |
| 切断 | なし |
| 骨折 | 貝殻状 |
| モース硬度 | 2.5 |
| 光沢 | 脂っこい |
| ストリーク | 白 |
| 透明度 | 透明から半透明 |
| 比重 | 1.6 |
| 密度 | 1.598 g/ cm³ |
| 光学特性 | 二軸（+） |
| 屈折率 | n α = 1.467 n β = 1.476 n γ = 1.494 |
| 複屈折 | 0.0270 |
| 2Vアングル | 70 |
| 参考文献 | [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] |
カーナライト（またはカーナライト）は蒸発岩鉱物で、化学式KCl・MgCl₂・6(H₂O)で表される水和塩化カリウムマグネシウムです。色は黄色から白色、赤みがかった色まで様々で、無色または青色の場合もあります。通常は塊状から繊維状で、まれに擬六方晶系の斜方晶系結晶が見られます。この鉱物は潮解性（周囲の空気から水分を吸収して水溶液を形成する性質）があるため、標本は密閉容器に保管する必要があります。
カーナライトは、シルバイト、カイナイト、ピクロメライト、ポリハライト、キーゼライトといったカリウムとマグネシウムの蒸発岩鉱物の系列とともに産出します。カーナライトは珍しい複塩化物鉱物で、蒸発する海や堆積盆地の特定の環境条件下でのみ形成されます。カーナライトはカリウムとマグネシウムの両方の採掘対象であり、ニューメキシコ州カールスバッド、コロラド州とユタ州のパラドックス盆地、ドイツのシュタスフルト、ロシアのペルム盆地、カナダのサスカチュワン州ウィリストン盆地の蒸発岩鉱床で産出します。これらの鉱床はデボン紀からペルム紀にかけて形成されました。一方、イスラエルとヨルダンでは、死海からカリを生産するために蒸発皿を使用して塩水をさらに濃縮し、カーナライトを沈殿させ、皿からカーナライトを浚渫し、処理して塩化カリウムから塩化マグネシウムを除去しています。[ 5 ]
カーナル石は、1856年にドイツのザクセン＝アンハルト州シュタスフルト鉱床を模式産地として初めて記載されました。プロイセンの鉱山技師ルドルフ・フォン・カーナル（1804年～1874年）にちなんで名付けられました。[ 5 ]
ハロゲン化物は二元化合物です。ハロゲンと金属イオンから構成されています。ハロゲン化物の結晶化学は、ハロゲンイオンの電気陰性度によって特徴づけられます。[ 6 ]これは、支配的な大きなイオンが Cl −、Br −、F −、または I −であることを意味します。これらは容易に分極します。[ 6 ] [ 7 ]これらのイオンは、同様に大きいが低価数で弱く分極する陽イオンと結合します。陽イオンは主にアルカリ金属グループです。シルバイトは、式 KCl の二元化合物です。シルバイトは、K +、Mg 2+および Cl −の混合溶液から最初に沈殿し、マグネシウムが濃縮された塩水が残り、そこから混合ハロゲン化物であるカーナライトが沈殿します。[ 6 ]
カーナライトの化学式はK Mg Cl 3 ·6( H 2 O ) です。合成カーナライト結晶標本は、1.5 モルパーセントの KCl と 98.5 モルパーセントの MgCl 2 ·6H 2 Oから25 °C でゆっくり結晶化 させることで製造できます。[ 8 ]その密度は 1.602 g/cm 3です。[ 8 ]カーナライトは、水和塩化マグネシウムと塩化カリウムの組み合わせを粉砕することによっても製造できます。[ 9 ]
カルナライト構造は、角と面を共有している。KCl 6八面体のネットワークがあり、そのうち 3 分の 2 が面を共有している。[ 8 ] Mg(H 2 O) 6八面体は、KCl 八面体内の空隙を占めている。Mg と H 2 O 間の原子間距離は 0.204 ～ 0.209 nm の範囲で、[ 8 ]平均は 0.2045 nm である。[ 8 ] K と Cl 間の原子間距離は 0.317 ～ 0.331 nm の範囲で、[ 8 ]平均は 0.324 nm である。[ 8 ]結果として得られる構造の計算密度は 1.587 g/cm 3であり、測定値 1.602 g/cm 3とよく一致している。[ 8 ]
ポーリングの規則の 3 番目によれば、面共有は不安定になる可能性を高めます。[ 7 ]カーナライトでは、水分子がマグネシウムイオンを囲んでいます。これにより、マグネシウムと塩化物が直接相互作用することが妨げられ、代わりに水分子が電荷伝達体として機能します。[ 8 ] 5 つの塩化物アニオンはそれぞれ 2 つのカリウムカチオンと 4 つの水分子に配位しています。[ 8 ]これは、各塩化物アニオンが 2 つのカリウムイオンそれぞれから +1 の電荷の 1/6 を受け取ることを意味します。塩化物は、4 つの水分子それぞれから +1 の電荷の 1/6 も受け取ります。したがって、電荷の合計は 6 つの 1/6 の正電荷となり、塩化物の負電荷と釣り合います。これらの 2 つの側面により、ポーリングの規則の 2 番目と 3 番目で説明されているまれな面共有がカーナライト構造で許容されます。[ 7 ] [ 8 ]
カーナライトの屈折率は 1.467 ～ 1.494 の範囲です。[ 7 ] [ 10 ]カーナライトは、赤鉄鉱(Fe2O3 )の包有物によって赤くなることがあります。[ 10 ]酸化鉄の破片が、赤鉄鉱の薄い層に赤い色合いを生み出します。[ 10 ]カーナライトは高湿度では潮解性もあります。これは、水にも非常に溶けやすいことを意味します。[ 10 ]個々の結晶は擬六角形と板状ですが、非常にまれにしか見られません。[ 11 ]カーナライトのフィールド指標は、形成環境、劈開や破断がないことです。その他の指標としては、密度、味、地元の鉱物との共生、発光能力の有無などがあります。カーナライトは苦味があります。[ 11 ]カーナライトは蛍光を発するだけでなく、燐光を発することもあります。[ 11 ]カーナライトに含まれるカリウムは炎の中で容易に溶け、紫色を呈する。[ 11 ]
物理的性質に基づく鉱物群には、岩塩、無水石膏、ドロマイト、石膏、カイナイト、キーゼライト、ポリ岩塩、シルバイトなどが含まれるが、これらに限定されない。[ 7 ] [ 12 ] [ 13 ]
カーナライト鉱物は蒸発岩として知られる鉱物堆積物です。蒸発岩は海水の蒸発によって濃縮されます。水の流入は蒸発または使用レベルより低くなければなりません。これにより、蒸発期間が長くなります。制御された環境実験では、元の水のサンプルの 10% ～ 20% が残っているときにハロゲン化物が形成されます。[ 14 ] 10% に近いシルバイトが形成され、次にカーナライトが形成されます。[ 14 ]
カーナライトは主に塩分を含む海洋堆積物中に見られますが、[ 11 ]中国青海省のダブスンノール近郊の内陸盆地であるチャイダム盆地にも鉱床が存在します。[ 15 ]
カーナライトは主に肥料に使用されます。これはカリウムの重要な供給源です。[ 13 ]カリウム生産において、シルバイトだけがカーナライトよりも重要です。 [ 13 ]どちらも最後に形成される蒸発岩であるため、珍しいです。[ 13 ]可溶性カリウム塩は肥料の主な供給源です。これは、カリウムが不溶性のカリ長石から分離するのが難しいためです。[ 13 ]カーナライトは世界的にはマグネシウムのマイナーな供給源ですが、ロシアでは主要な供給源です。[ 13 ]