Chlorit

Chlorit je minerální a chemická sloučenina s několika různými významy a aplikacemi v různých oblastech, včetně geologie, chemie a průmyslových procesů. Tento úvod poskytne přehled chloritanů z geologického i chemického hlediska.

1. Geologická perspektiva: Chlorit jako minerál je součástí fylosilikátové skupiny, která zahrnuje minerály s vrstvenou strukturou. Vyznačuje se nazelenalou barvou, listovitým vzhledem a relativně nízkou tvrdostí. Chloritanové minerály se běžně vyskytují v metamorfované horniny, kde se tvoří v důsledku toho změna dalších minerálů, jako např biotit, amfibol, a pyroxenza podmínek nízké až střední teploty a tlaku.

Klíčové vlastnosti chloritanových minerálů zahrnují jejich plátovitou nebo slídovou texturu a tendenci vyskytovat se v tenkých, pružných vločkách. Často jsou spojeny s skály jako břidlice, břidlice, a fylit. Chloritanové minerály se mohou lišit složením, ale obvykle obsahují křemík, hliník, kyslík, vodík a různé kovové prvky jako železo a hořčík.

2. Chemický pohled: Z chemického hlediska může chlorit také odkazovat na specifickou chemickou sloučeninu známou jako chloritanový ion (ClO2-), což je polyatomový anion. Chloritanové ionty jsou tvořeny jedním atomem chloru (Cl) vázaným na dva atomy kyslíku (O) a jedním dalším elektronem, což jim dává záporný náboj. Chloritanové ionty jsou stavebními kameny různých chloritanových solí a sloučenin.

Jednou z významných sloučenin chloritanu je chloritan sodný (NaClO2), který se používá v různých průmyslových procesech, včetně úpravy vody a jako prekurzor při výrobě oxidu chloričitého (ClO2). Oxid chloričitý je silné dezinfekční a bělicí činidlo a nachází uplatnění v papírenském a celulózovém průmyslu a také při úpravě pitné vody a odpadních vod.

Stručně řečeno, chlorit může označovat jak skupinu nazelenalých minerálů nalezených v metamorfovaných horninách, tak chemickou sloučeninu obsahující chloritanové ionty. Jeho geologická přítomnost je významná pro pochopení skalních útvarů a metamorfózy, zatímco jeho chemické vlastnosti mají praktické využití v různých průmyslových odvětvích.

Příjmení: Chlorit je odvozen z řeckého slova, které znamená zelený, v narážce na běžnou barvu minerálu.

Diagnostické funkce: Vyznačuje se zelenou barvou, slídovým habitem a štěpením a tím, že listy nejsou elastické.

Chlorit Výskyt a formace

Vznik a výskyt chloritu jsou úzce spjaty s geologickými procesy a pochopení toho, jak chlorit vzniká a kde se nachází, může poskytnout cenné poznatky o historii Země a charakteristikách konkrétních skalních útvarů. Zde je přehled tvorby chloritanu a jeho výskytu:

Tvorba chloritanu: Chloritanové minerály se typicky tvoří prostřednictvím procesu zvaného metamorfóza, který zahrnuje změnu již existujících hornin za specifických teplotních a tlakových podmínek. Tvorba chloritanu je spojena s nízkými až středními metamorfními podmínkami, které se často vyskytují v zelené břidlice facies metamorfózy. Zde je návod, jak vzniká chloritan:

1. Rodičovské minerály: Chloritové minerály běžně pocházejí ze změny jiných minerálů, jako je biotit (a malé minerální), amfibol nebo pyroxen. Tyto základní minerály obsahují prvky jako železo, hořčík, křemík a hliník.
2. Metamorfní podmínky: Tvorba chloritanu obvykle probíhá při teplotách mezi 200 °C a 400 °C a při relativně nízkých až středních tlacích. Tyto podmínky se běžně vyskytují v oblastech procházejících regionální metamorfózou, kde tektonické síly způsobují, že horniny jsou vystaveny teplu a tlaku.
3. Hydrotermální aktivita: Chloritan se také může tvořit v důsledku hydrotermální aktivity, kdy horké tekutiny prosakují horninami a mění jejich minerální složení. K tomuto procesu může dojít v různých geologických podmínkách, včetně blízkosti hydrotermálních průduchů na dně oceánu a v minerálních žilách.

Výskyt chloritanu: Chloritanové minerály se běžně vyskytují v různých geologických prostředích a typech hornin. Zde jsou některé běžné jevy:

1. Metamorfní horniny: Chlorit je často spojován s metamorfovanými horninami, zejména těmi, které vznikly v podmínkách zelené břidlice. Mezi tyto horniny patří chloritové břidlice, chloritové břidlice a fylit. Nazelenalá barva chloritu může dát těmto horninám jejich charakteristický vzhled.
2. Hydrotermální ložiska: V hydrotermálních systémech může být chloritan přítomen v okolních alteračních zónách rudní ložiska. To může být spojeno s minerály jako křemensulfidy a uhličitanové minerály.
3. Sedimentární horniny: Chlorit je sice méně častý, ale také se vyskytuje v některých sedimentárních horninách, jako např břidlice a bahenní kámen. V těchto případech může vzniknout během diageneze, což je chemická a fyzikální přeměna sedimentů na sedimentární horniny.
4. Půda a Počasí Produkty: Zvětráváním hornin obsahujících chloritany se mohou chloritanové minerály uvolňovat do půdy, kde přispívají k minerálnímu složení zemské kůry.
5. Geotermální prameny: V geotermálním prostředí lze chloritany nalézt ve sraženinách, které se tvoří kolem horkých pramenů a gejzíry.

Celkově je chlorit minerál, který se vyskytuje v široké škále geologických prostředí, přičemž jeho tvorba je primárně vázána na metamorfní procesy a hydrotermální aktivitu. Jeho přítomnost v horninách poskytuje důležitá vodítka o historii a podmínkách, za kterých tyto horniny vznikaly, což z ní činí cenný minerál pro geology a výzkumníky studující historii a procesy Země.

Druhy chloritanů

Chloritan je minerální skupina s několika různými druhy a odrůdami, z nichž každý má své vlastní jedinečné vlastnosti. Zde jsou některé běžné typy chloritanů, jejich odrůdy a pozoruhodná místa, kde se vyskytují:

1. Klinochlor: Clinochlore je jedním z nejznámějších chloritanových minerálů a často se používá jako obecný termín pro chlorit v mineralogickém smyslu. Má monoklinickou krystalovou strukturu a má typicky zelenou až černozelenou barvu. Odrůdy klinochloru zahrnují:

• Cookeite: Různé klinochlory, které se vyskytují jako jemné, šupinaté agregáty. Běžně se vyskytuje v prostředí bohatém na hlínu.
• Kämmererite: Odrůda klinochloru bohatá na chrom, která vykazuje nápadnou fialovočervenou až růžovou barvu. Je to vzácná odrůda, která se často vyskytuje v metamorfovaných horninách.

Pozoruhodné lokality: Klinochlor lze nalézt v různých metamorfovaných horninách po celém světě. Mezi konkrétní lokality patří Švýcarsko, Itálie, Spojené státy americké (zejména v New Jersey a Pensylvánii) a Norsko.

2. Chamosit: Chamosit je další odrůda chloritu, která má monoklinickou krystalovou strukturu. Má typicky zelenou až tmavě zelenou barvu a často se vyskytuje jako jemnozrnné agregáty.

Pozoruhodné lokality: Chamozit se nachází v různých metamorfovaných a sedimentárních horninách. Je znám z lokalit ve Francii, Německu, Spojeném království a Spojených státech.

3. Orthochamozit: Orthochamosit je vzácná ortorombická odrůda chloritu. Je typicky tmavě zelená až černozelená a lze ji nalézt v metamorfovaných horninách.

Pozoruhodné lokality: Orthochamozit byl hlášen z lokalit v Rakousku, Švýcarsku a Spojených státech.

4. Pennine: Pennine je chloritová odrůda, která je často spojována s trhlinami alpského typu a hydrotermálními žilami. Je známá svou nápadnou zelenou barvou.

Pozoruhodné lokality: Pennine chlorite se nachází ve švýcarských a italských Alpách, stejně jako v Pennines v Anglii, od kterého je odvozen jeho název.

5. Durynsko: Thuringit je odrůda chloritanu, která obsahuje významné množství mangan. Obvykle je tmavě zelená až černozelená a běžně se vyskytuje v manganu vklady.

Pozoruhodné lokality: Durynsko je známé z Durynska, Německa a dalších ložisek manganové rudy po celém světě.

6. Ripidolit: Ripidolit je odrůda chloritanu, která je často spojována s mastek vklady. Je typicky světle zelená až šedavě zelená a je známá svou měkkou, plátovitou strukturou.

Pozoruhodné lokality: Ripidolit lze nalézt v nalezištích mastku v zemích jako Itálie, Spojené státy americké (Vermont) a Kanada.

7. Kammererit: Jak již bylo zmíněno dříve, kammererit je odrůda klinochloru, která je pozoruhodná svou fialově červenou až růžovou barvou. Často se vyskytuje ve spojení s chromit vklady.

Pozoruhodné lokality: Kammererit je znám z lokalit v Turecku, Rusku a Jižní Africe.

Tyto odrůdy chloritu se nacházejí v řadě geologických prostředí, včetně metamorfovaných hornin, hydrotermálních žil a rudných ložisek. Jejich jedinečné vlastnosti a barvy je činí předmětem zájmu sběratelů minerálů a výzkumníků studujících zemskou kůru a geologickou historii.

Fyzikální, chemické a optické vlastnosti

Chlorit je skupina fylosilikátových minerálů s různými fyzikálními, chemickými a chemickými vlastnostmi optické vlastnosti, v závislosti na konkrétním druhu a složení v rámci skupiny. Zde jsou některé obecné charakteristiky a vlastnosti spojené s chloritanem:

Fyzikální vlastnosti:

1. Barva: Chloritanové minerály mohou vykazovat řadu barev, ale nejčastěji jsou zelené, od světle zelené po tmavě zelenou. Zelená barva je způsobena přítomností železa a dalších prvků v krystalové struktuře.
2. Lesk: Minerály chloritanu mají typicky perleťový nebo sklovitý (sklovitý) lesk při pohledu v tenkých vločkách.
3. Pruh: Pruh chloritanových minerálů je obvykle bílý až světle zelený.
4. Transparentnost: Chloritanové minerály jsou často průsvitné až téměř neprůhledné. Jejich tenké vločky mohou být při podsvícení poněkud průhledné.
5. Krystalický zvyk: Chloritanové minerály mají deskovitý nebo listovitý krystalický habitus, tvořící tenké, pružné vločky nebo pláty. Mohou se vyskytovat i jako jemnozrnné kamenivo.
6. Výstřih: Minerály chloritanu vykazují jednu dokonalou rovinu štěpení rovnoběžnou s bazální rovinou jejich krystalové struktury. Toto štěpení vytváří tenké ploché vločky.
7. Tvrdost: Tvrdost chloritanových minerálů na Mohsově stupnici se obvykle pohybuje od 2 do 2.5, což je činí relativně měkkými.
8. Specifická gravitace: Měrná hmotnost chloritanových minerálů se liší v závislosti na jejich složení, ale obecně se pohybuje v rozmezí 2.6 až 3.3.

Chemické vlastnosti:

1. Chemické složení: Chloritanové minerály jsou komplexní silikátové minerály, které obsahují křemík (Si), kyslík (O), hliník (Al), železo (Fe), hořčík (Mg) a vodík (H). Přesné chemické složení se může u různých druhů a odrůd chloritanů lišit.
2. Vzorec: Obecný vzorec pro chloritan je (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2(O,OH)2·(Mg,Fe)3(OH)6.
3. Stabilita: Chlorit je stabilní za nízkých až středních teplotních a tlakových podmínek, což z něj činí běžný alterační minerál v metamorfovaných horninách.

Optické vlastnosti:

1. Index lomu: Minerály chloritanu mají index lomu, který se pohybuje v rozmezí 1.56 až 1.64 v závislosti na konkrétním složení a odrůdě.
2. dvojlom: Minerály chloritanu typicky vykazují nízký dvojlom, což znamená, že při pozorování pod polarizačním mikroskopem nevytvářejí výrazné interferenční barvy.
3. Pleochroismus: Některé chloritanové odrůdy mohou vykazovat slabý pleochroismus, což znamená, že mohou vykazovat jemné barevné variace při pohledu z různých úhlů.
4. Transparentnost: Chloritanové minerály jsou obvykle průsvitné až téměř neprůhledné, přičemž tenké vločky jsou průhlednější než tlustší části.

Stručně řečeno, chlorit je skupina fylosilikátových minerálů s výrazně zelenou barvou, deskovitým nebo listovitým krystalovým habitem a relativně nízkou tvrdostí. Jejich chemické složení se může lišit, ale obvykle obsahují prvky jako křemík, hliník, železo, hořčík a vodík. Chloritanové minerály mají specifické optické vlastnosti, včetně indexů lomu, dvojlomu a pleochroismu, které se mohou lišit v závislosti na jejich specifickém druhu a složení. Tyto vlastnosti činí chloritanové minerály důležitými v geologických i mineralogických studiích.

Použití a aplikace chloritanu

Chlorit, jak ve své minerální formě, tak jako chemická sloučenina, má několik použití a aplikací v různých průmyslových odvětvích a vědeckých oborech. Zde jsou některé z klíčových použití a aplikací chloritanu:

1. Úprava průmyslové vody:

• Chloritanové sloučeniny, zejména chloritan sodný (NaClO2), se používají v procesech úpravy průmyslových vod. Při aktivaci kyselinou vytváří chloritan sodný oxid chloričitý (ClO2), silné dezinfekční a oxidační činidlo. Oxid chloričitý je účinný při čištění vody proti bakteriím, virům a dalším mikroorganismům. Používá se také ke kontrole problémů s chutí a zápachem v pitné vodě.

2. Celulózový a papírenský průmysl:

• Oxid chloričitý (ClO2), vyráběný z chloritanu sodného, ​​je klíčovým bělícím činidlem používaným v celulózovém a papírenském průmyslu. Pomáhá bělit a zesvětlovat papírové výrobky a zároveň minimalizovat dopad na životní prostředí ve srovnání s tradičními procesy bělení na bázi chlóru.

3. Ropný a plynárenský průmysl:

• Roztoky na bázi chloritu se používají v ropném a plynárenském průmyslu pro aplikace vrtného bahna. Tato řešení mohou pomoci řídit viskozitu a stabilizovat vrtné bahno během vrtných operací.

4. Dezinfekce a dezinfekce:

• Oxid chloričitý (ClO2), odvozený od chloritanových sloučenin, se používá pro účely dezinfekce a sanitace v různých prostředích, včetně nemocnic, zařízení na zpracování potravin a městských úpraven vody.

5. Potravinářský průmysl:

• Oxid chloričitý je v některých zemích schválen pro použití jako potravinářský dezinfekční a konzervační prostředek regulačními orgány. Může být použit k dezinfekci povrchů, zařízení, které přicházejí do styku s potravinami, ak přímému ošetření potravinářských výrobků.

6. Sanace plísní:

• Oxid chloričitý lze použít k nápravě problémů s plísněmi a plísněmi v budovách. Je účinný při zabíjení spór plísní a zabraňuje jejich opětovnému růstu.

7. Zemědělské aplikace:

• Oxid chloričitý lze použít v zemědělství k dezinfekci závlahové vody, dezinfekci zařízení a kontrole bakteriálních a plísňových chorob v plodinách.

8. Biomedicínský výzkum:

• Chloritanové sloučeniny se někdy používají v laboratorním výzkumu, zejména ve studiích zahrnujících oxidační stres a buněčné reakce na oxidační poškození.

9. Geologické studie:

• Chloritanové minerály jsou cenné pro geology a mineralogy pro pochopení metamorfní historie hornin a pro studium geologických procesů. Mohou poskytnout pohled na teplotní a tlakové podmínky během formování hornin.

10. Umění a gemologie:

• Křemenné krystaly s obsahem chloritu jsou ceněny sběrateli minerálů a používají se při výrobě šperků. Tyto křemenné krystaly, známé jako „chloritový fantomový křemen“ nebo „chloritové inkluze“, mají zajímavé zelené chloritové inkluze, které dodávají krásu a hodnotu drahokam.

Je důležité si uvědomit, že s použitím chloritanových sloučenin je třeba zacházet opatrně, protože v koncentrovaných formách mohou být nebezpečné. Při používání chemikálií na bázi chloritu, zejména v průmyslových aplikacích a aplikacích na úpravu vody, je třeba dodržovat bezpečnostní protokoly a předpisy. Kromě toho se předpisy týkající se používání oxidu chloričitého při zpracování potravin a úpravě vody mohou v jednotlivých regionech lišit a měly by být odpovídajícím způsobem dodržovány.

Pozoruhodné vklady a umístění

Chloritanové minerály a ložiska chloritanu lze nalézt v různých geologických prostředích po celém světě. Tato ložiska jsou spojena se specifickými typy hornin a geologickými procesy. Zde jsou některá pozoruhodná ložiska a místa, kde lze nalézt chloritanové minerály:

1. Švýcarské Alpy (Švýcarsko): Švýcarské Alpy jsou známé svými bohatými nalezišti chloritu, zejména v oblastech, jako je Engadinské okno. Chloritanové minerály, včetně klinochloru a penninu, lze nalézt v metamorfovaných horninách v těchto horských oblastech.
2. Italské Alpy (Itálie): Podobně jako ve švýcarských Alpách i v italských Alpách se nacházejí metamorfované horniny bohaté na chlority. Oblast Val Malenco v severní Itálii je známá svými chloritovými břidlicemi a dalšími horninami obsahujícími chloritan.
3. Rakouské Alpy (Rakousko): Chloritanové minerály, včetně klinochloru a orthochamozitu, se nacházejí v různých metamorfovaných horninách v rakouských Alpách, zejména v oblastech jako Tyrolsko.
4. New Jersey (USA): New Jersey je známé svými rozsáhlými nalezišti chloritu, zejména v oblasti Highlands. Geologie státu obsahuje četné břidlicové a břidlicové útvary bohaté na chlority.
5. Pensylvánie (USA): Pennsylvania je další stát ve Spojených státech známý pro své metamorfované horniny bohaté na chloritany. Chloritové minerály lze nalézt v různých oblastech, včetně Reading Prong a Appalačských hor.
6. Skotsko (Spojené království): Skotská vysočina obsahuje chloritové břidlice a fylitové útvary, kde jsou chloritové minerály běžně spojovány s metamorfovanými horninami.
7. Norsko: Norsko je domovem ložisek chloritu nalezených v metamorfovaných horninách ve Skandinávii hora pohoří, včetně Kaledonidů.
8. Provincie Grenville (Kanada): Provincie Grenville ve východní Kanadě obsahuje metamorfované horniny bohaté na chlorit, zejména v oblastech, jako je pohoří Adirondack v New Yorku a fronta Grenville v Quebecu.
9. Omán: V Ománu se chloritové minerály nacházejí v ofiolitických horninách, které jsou součástí ománského ofiolitového komplexu. Tyto horniny byly vyzdviženy a odkryty v důsledku tektonických procesů.
10. Jižní Afrika: Jižní Afrika hostí ložiska chloritu související s různými geologickými formacemi, včetně metamorfovaných hornin a hydrotermálních žil. Mezi pozoruhodné lokality patří Barberton Greenstone Belt.
11. Brazílie: Chloritanové minerály lze nalézt v několika brazilských státech, často spojované s metamorfovanými horninami. Regiony jako Minas Gerais jsou známé svými geologickými formacemi obsahujícími chloritan.
12. Antarktida: Chloritanové minerály byly objeveny v antarktických horninách, zejména v horských pásmech kontinentu. Tyto horniny poskytují vhled do geologické historie Antarktidy.

Tyto lokality představují pouze část celosvětové distribuce ložisek chloritu. Chloritanové minerály jsou rozšířené a lze je nalézt v různých geologických prostředích, včetně metamorfovaných hornin, hydrotermálních ložisek a ofiolitických komplexů. Jsou cenné pro geology a minerální nadšence pro pochopení geologické historie a procesů Země.