Карналлит: свойства, описание
КАРНАЛЛИТ– относительно редкий минерал по числу мест встречаемости (155 точек в мире, на январь 2025 г., из них 10 – в России), хлорид калия и магния с водой.
Иногда карналлитом называют карналлитовую горную породу. При этом у последнего термина также есть два значения: (1) соляная горная порода, состоящая в основном из минерала карналлит – её рекомендуется называть карналлитолит; (2) соляная горная порода, содержащая 15-90% минерала карналлит, образующего смесь с галитом; она формирует слои разной мощности, линзы и гнёзда чаще в верхних частях калиеносных зон и является важнейшей рудой магния, брома, попутно калия; данное значение в ходу при разработке месторождений калийных солей.
Английское название: Carnallite
Другие названия (синонимы): Символьное обозначение карналлита – Cna
Впервые выделен и описан: Минерал карналлит описан Rose H. (1856).
Первая находка карналлита – на территории современной Германии.
Первая находка карналлита – на территории современной Германии.
Происхождение названия: Карналлит назван в честь прусского горного инженера Rudolph von Carnall (1804-1874) (RRUFF).
Классификация
- класс Галогениды
- подкласс Простые водные галогениды
- минерал Карналлит
- подкласс Простые водные галогениды
- класс Галогениды
Свойства
Сингония: Ромбическая
Состав (формула): KMgCl3·6H2O, примеси брома, рубидия, цезия
Цвет: Бесцветный, часто красный, розовый (примесь гематита), жёлтый, бурый (примесь лимонита) (Геологический словарь ВСЕГЕИ)
Чистые разности бесцветны. Обычно окрашен в розовый или красный цвет включениями тонко распылённой окиси железа. Бурый или жёлтый цвет обусловлен примесью гидроокислов железа (Бетехтин А.Г., 2007, с.288)
Жёлтый до белого, красноватый, редко белый, бесцветный или синий (mindat.org)
Бесцветный до молочно-белого, красноватый от включений чешуек гематита; редко жёлтый или синий; в шлифе – бесцветный (RRUFF)
Из-за примесей оксидов и гидроксидов железа имеет розовый, красный и бурый цвет. Чистый карналлит прозрачный и бесцветный или молочно-белый (Годовиков А.А., 1983, с.617)
Бесцветный, белый, лимонно-жёлтый до сургучно-красного (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306)
Молочно-белый, часто красноватый от мельчайших чешуек гематита (Смольянинов Н.А., 1972, с.228)
Чистые разности бесцветны. Обычно окрашен в розовый или красный цвет включениями тонко распылённой окиси железа. Бурый или жёлтый цвет обусловлен примесью гидроокислов железа (Бетехтин А.Г., 2007, с.288)
Жёлтый до белого, красноватый, редко белый, бесцветный или синий (mindat.org)
Бесцветный до молочно-белого, красноватый от включений чешуек гематита; редко жёлтый или синий; в шлифе – бесцветный (RRUFF)
Из-за примесей оксидов и гидроксидов железа имеет розовый, красный и бурый цвет. Чистый карналлит прозрачный и бесцветный или молочно-белый (Годовиков А.А., 1983, с.617)
Бесцветный, белый, лимонно-жёлтый до сургучно-красного (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306)
Молочно-белый, часто красноватый от мельчайших чешуек гематита (Смольянинов Н.А., 1972, с.228)
Цвет черты: Бесцветный, белый, красноватый (Годовиков А.А., 1983, с.617)
Белый (mindat.org)
Белый (mindat.org)
Прозрачность: Прозрачный, просвечивающий
Спайность: Весьма несовершенная (отсутствует)
Излом: Раковистый
Блеск: Жирный, стеклянный
Твёрдость: 1,5-2, редко 2-3 (Геологический словарь ВСЕГЕИ)
2,5 (RRUFF; mindat.org)
2,5 (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306)
1 (Смольянинов Н.А., 1972, с.228)
2,5 (RRUFF; mindat.org)
2,5 (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306)
1 (Смольянинов Н.А., 1972, с.228)
Плотность (удельный вес), г/см3: 1,60 (Геологический словарь ВСЕГЕИ)
1,602 – измеренная; 1,598 – расчётная (RRUFF; mindat.org)
1,6 (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306)
1,602 – измеренная; 1,598 – расчётная (RRUFF; mindat.org)
1,6 (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306)
Хрупкость: Хрупкий (Годовиков А.А., 1983, с.617)
Особые свойства: Карналлит сильно флюоресцирует. Гигроскопичен, расплывается на воздухе. Вкус горько-солёный, жгучий (Геологический словарь ВСЕГЕИ).
Карналлит не флюоресцирует в ультрафиолете (mindat.org) [или "none" означает отсутствие данных?].
Необычайно гигроскопичен. Легко расплывается на воздухе, причём разлагается на КСl и MgCl2·6H2O, образуя густой рассол. Вкус жгучий, горько-солёный. Сильно флюоресцирует. При растворении в воде издаёт особый треск, похожий на хруст снега под ногами в сильный мороз. Это явление обусловлено тем, что в карналлите чаще, чем в других солях, присутствуют включения пузырьков газа, находящихся под большим давлением (Бетехтин А.Г., 2007, с.288-289).
В карналлите в очень небольших количествах устанавливаются изоморфные примеси Вr (до 0,2 %), а также Rb и Cs (в сотых долях процента), изредка Li и Тl. Из механических примесей обычно присутствуют NaCl, KCl, CaSO4, Fe2O3, глинистое вещество, капельки рассолов, часто обильные включения газов (смесь азота с водородом и метаном) (ibid., с.288).
Блеск в свежем изломе стеклянный, на воздухе быстро тускнеет и становится жирным (ibid., с.288).
Перед паяльной трубкой легко плавится. При нагревании на стекле зёрна карналлита, как и многие другие богатые водой кристаллогидраты, растворяются в собственной кристаллизационной воде и разлагаются. При постепенном высушивании образуются мелкие кубики KCl (ibid., с.289).
Карналлит сильно гигроскопичен и расплывается на воздухе, покрываясь сверху коркой сильвина. Очень легко растворяется в воде и спирте. Вкус горький. Растворение карналлита в воде происходит инконгруэнтно, с разложением: хлорид магния переходит в раствор, а хлорид калия выделяется в виде кристалликов сильвина. С этим же связано и образование корки сильвина по карналлиту при поглощении влаги из окружающего воздуха. Разложение карналлита природными водами часто приводит к образованию за счёт него вторичных бишофита и сильвина. Это же свойство карналлита является основой его технологической переработки при разделении калия и магния (Годовиков А.А., 1983, с.617)
Карналлит часто содержит различные примеси, хотя, как правило, в небольших количествах. Из них особо следует указать Na (до 2,6%), Вr (десятые %). Отмечено незначительное замещение K на NH4+, Rb, Cs, Tl, а Mg на Fe, Ni, Cu.
Весьма характерны в карналлите мельчайшие включения оксидов и гидроксидов железа (чешуйки гематита, иглы гётита, гидрогётит, хлопьевидные выделения гидроксидов железа) и газов (CO2, H2S, CH4, H2, N2, He). Последние приводят иногда к растрескиванию карналлита после его извлечения (ibid., с.617).
Расплывается во влажной атмосфере. На вкус жгуче-горький (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306).
Легко растворяется в воде и расплывается на влажном воздухе (Смольянинов Н.А., 1972, с.228).
На вкус горький. При нагревании в закрытой трубке плавится. Даёт реакцию на хлор. Окрашивает пламя в фиолетовый цвет. Из водного раствора фосфорно-аммиачная соль выделяет осадок фосфорно-аммиачного магния (ibid., с.286).
Карналлит не флюоресцирует в ультрафиолете (mindat.org) [или "none" означает отсутствие данных?].
Необычайно гигроскопичен. Легко расплывается на воздухе, причём разлагается на КСl и MgCl2·6H2O, образуя густой рассол. Вкус жгучий, горько-солёный. Сильно флюоресцирует. При растворении в воде издаёт особый треск, похожий на хруст снега под ногами в сильный мороз. Это явление обусловлено тем, что в карналлите чаще, чем в других солях, присутствуют включения пузырьков газа, находящихся под большим давлением (Бетехтин А.Г., 2007, с.288-289).
В карналлите в очень небольших количествах устанавливаются изоморфные примеси Вr (до 0,2 %), а также Rb и Cs (в сотых долях процента), изредка Li и Тl. Из механических примесей обычно присутствуют NaCl, KCl, CaSO4, Fe2O3, глинистое вещество, капельки рассолов, часто обильные включения газов (смесь азота с водородом и метаном) (ibid., с.288).
Блеск в свежем изломе стеклянный, на воздухе быстро тускнеет и становится жирным (ibid., с.288).
Перед паяльной трубкой легко плавится. При нагревании на стекле зёрна карналлита, как и многие другие богатые водой кристаллогидраты, растворяются в собственной кристаллизационной воде и разлагаются. При постепенном высушивании образуются мелкие кубики KCl (ibid., с.289).
Карналлит сильно гигроскопичен и расплывается на воздухе, покрываясь сверху коркой сильвина. Очень легко растворяется в воде и спирте. Вкус горький. Растворение карналлита в воде происходит инконгруэнтно, с разложением: хлорид магния переходит в раствор, а хлорид калия выделяется в виде кристалликов сильвина. С этим же связано и образование корки сильвина по карналлиту при поглощении влаги из окружающего воздуха. Разложение карналлита природными водами часто приводит к образованию за счёт него вторичных бишофита и сильвина. Это же свойство карналлита является основой его технологической переработки при разделении калия и магния (Годовиков А.А., 1983, с.617)
Карналлит часто содержит различные примеси, хотя, как правило, в небольших количествах. Из них особо следует указать Na (до 2,6%), Вr (десятые %). Отмечено незначительное замещение K на NH4+, Rb, Cs, Tl, а Mg на Fe, Ni, Cu.
Весьма характерны в карналлите мельчайшие включения оксидов и гидроксидов железа (чешуйки гематита, иглы гётита, гидрогётит, хлопьевидные выделения гидроксидов железа) и газов (CO2, H2S, CH4, H2, N2, He). Последние приводят иногда к растрескиванию карналлита после его извлечения (ibid., с.617).
Расплывается во влажной атмосфере. На вкус жгуче-горький (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306).
Легко растворяется в воде и расплывается на влажном воздухе (Смольянинов Н.А., 1972, с.228).
На вкус горький. При нагревании в закрытой трубке плавится. Даёт реакцию на хлор. Окрашивает пламя в фиолетовый цвет. Из водного раствора фосфорно-аммиачная соль выделяет осадок фосфорно-аммиачного магния (ibid., с.286).
Диагностические признаки
Карналлит встречается в парагенезисе с каменной солью [галитом] и сильвином. На воздухе быстро сыреет. От бишофита [bischofite] и тахгидрита [тахигидрит, tachyhydrite], также расплывающихся на воздухе, отличим лишь по микрохимическим реакциям (содержит калий) и по окрашиванию пламени в фиолетовый цвет, лучше заметный через синее стекло. При сверлении остриём ножа в свежем изломе издает характерный треск, обусловленный внезапным расширением включённых пузырьков газа (Бетехтин А.Г., 2007, с.289).
Из диагностических признаков, кроме перечисленных, следует отметить характерный скрип, издаваемый при сверлении карналлита металлическим остриём (Годовиков А.А., 1983, с.617).
Морфология
Габитус кристаллов псевдогексагональный; обычны зернистые агрегаты; волокнистые массы (Геологический словарь ВСЕГЕИ)
Кристаллы крайне редки; имеют псевдогексагональный облик. Обычно карналлит встречается в сплошных зернистых массах (Бетехтин А.Г., 2007, с.288).
Кристаллы редкие, псевдогексагональные; пирамидальные, а также толстотаблитчатые; обычно карналлит зернистый, массивный, в слоях толщиной несколько метров. Под давлением могут развиться пластинки полисинтетических двойников (RRUFF).
Дипирамидальные, толстотаблитчатые, псевдогексагональные кристаллы редки. Более обычны зернистые массы в смеси с галитом, волокнистые образования (Годовиков А.А., 1983, с.617)
Габитус псевдогексагональный, боченковидный, иногда толстотаблитчатый. Двойники полисинтетические и простые. Агрегаты зернистые (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306)
Сплошные зернисто-кристаллические массы (Смольянинов Н.А., 1972, с.286)
Происхождение
Карналлит встречается в гидрохимических осадках с галитом и сильвином (Геологический словарь ВСЕГЕИ).
Карналлит образуется одним из последних из рапы соляных озер, обогащенной магнием и калием. Поэтому встречается в верхних горизонтах погребённых соляных залежей осадочного происхождения, образуя горизонты выше отложений сильвинита. Иногда выделяется на стенках сухих выработок из стекающих по поверхности полости рассолов (Бетехтин А.Г., 2007, с.289).
Карналлит является типичным хемогенно-осадочным минералом. В настоящее время выделяется из рапы некоторых озёр (Годовиков А.А., 1983, с.618).
В соляных месторождениях (Геол. словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.306)
Типичный химический морской осадок. Характерен для верхних горизонтов соляных месторождений как продукт последних стадий усыхания морского бассейна (Смольянинов Н.А., 1972, с.228)
Применение
Карналлит – главный источник калия и магния для калийных удобрений (Геологический словарь ВСЕГЕИ).
Важнейший источник калия, магния и брома, калийных удобрений (Годовиков А.А., 1983, с.618)
Важнейшая руда на калий и магний в основной химической промышленности (Смольянинов Н.А., 1972, с.228)
Карналлит является одним из главнейших минералов в калийных соляных месторождениях (БСЭ).
Так же как сильвин и другие соли калия служит сырьём для удобрений почв. При электролизе обезвоженного карналлита в закрытых ваннах получается всплывающий металлический магний; обогащённые калием остатки перерабатываются на удобрения.
Металлический магний после рафинирования идёт на изготовление лёгких прочных сплавов с алюминием (дюралюминий, магналий и другие), употребляемых в авиационной промышленности, а также в качестве восстановителя при получении металлического титана. Кроме того, он применяется для сигнальных огней, получения вспышек сильного света (в фотографии) и для других целей.
Бром, получаемый из рассолов карналлита химическим путём, имеет применение в медицине (бромистый калий), фотографии и прочем (Бетехтин А.Г., 2007, с.289).
