Alum: Formation & Geology Varieties

알룸: 형성 및 지질 다양성

알룸 (칼륨 알룸): 형성, 지질학 및 변종

알룸이 자연에서 자라는 곳, 그 눈처럼 흰 결정층과 바삭한 팔면체가 형성되는 방법, 그리고 가족 구성원들을 구별하는 방법 🤍🧪

📌 개요 (지질학자들이 말하는 “알룸”의 의미)

광물학에서 “알룸”은 일반적으로 화학식 KAl(SO4)2·12H2O인 칼륨 알룸의 자연 형태인 광물 알룸-(K)을 의미합니다. 이것은 칼륨과 알루미늄의 수화된 이중 황산염으로 등축계에서 결정화되며, 종종 부드럽고 눈처럼 흰 결정체나 (더 드물게) 바삭한 팔면체 형태로 나타납니다. 알룸은 일반식 XAl(SO4)2·12H2O로 정의되는 더 넓은 알룸 그룹에 속하며, 여기서 X는 단가 양이온(K, Na, NH4 등)입니다. 1

직설적인 팁: 알룸은 산성의 황산염이 풍부한 물이 알루미늄 + 칼륨 공급원과 만나고 나서 건조되는 곳에서 자랍니다. 분출구, 산성 광산 벽, 그리고 건조한 동굴을 생각해 보세요. 2

🌋 지질 환경 (알룸이 발생하는 곳)

  • 화산 분출구 및 솔파타라: 산성 증기/응축물이 분화구 벽과 활동 분출구 주변의 스코리아에 알룸을 침전시킵니다(예: 베수비오와 솔파타라, 캄파니아, 이탈리아). 3
  • 점토질 퇴적물 및 석탄층의 표층대: 황철석/마르카사이트 산화가 황산을 생성하며; 점토나 장석에서 칼륨과 알루미늄이 공급되는 곳에서 증발하는 간극수가 발효성 껍질 형태로 알룸을 결정화합니다. 4
  • 동굴 및 보호된 미기후: 황화물 산화(또는 H2S 탈기)에서 나오는 황산이 알루미늄 함유 암석과 반응하며; 구아노에서 나오는 암모니아가 암모늄 유사체(츠체르미기트)를 생성할 수 있습니다. 5

교과서적인 팔면체 결정은 자연에서 드물며; 대부분 현장 발견물은 반복적인 습윤 및 건조로 형성된 결정질/다공성 코팅과 종유석 덩어리입니다. 6

🧪 형성 경로 (산에서 알룸까지)

1) 분출구 침전

산성의 황산염이 풍부한 증기가 차가운 표면에 응축되고; 칼륨과 알루미늄 이온이 존재하는 곳에서 알룸-(K)이 코팅이나 작은 팔면체 결정으로 결정화됩니다. 볼리비아 분출구에서 RRUFF에 등재된 표본들은 천연 황과 나트륨 알룸 수화물과 함께 알룸을 보여주며 — 전형적인 분출구 조합입니다. 7

2) 표층 “산성 광산” 경로

산화된 황철석은 황산과 철 황산염을 생성하며; 산은 칼륨이 풍부한 점토/장석을 통과하며 알루미늄을 이동시킵니다. 건조기에는 알룸이 알루노겐, 피커링이트, 엡소마이트, 멜란테라이트, 석고와 함께 발효 결정으로 형성됩니다. 8

3) 동굴/구아노 화학

황산 동굴에서는 구아노에서 나오는 암모니아가 양이온 예산을 NH4+로 이동시켜 투명한 껍질 형태의 츠체르미기트(암모늄 알룸)를 선호합니다. Serpents Cave의 보고서들은 산에 부식된 벽에서 츠체르미기트가 알루노겐과 주르바나이트와 함께 존재함을 기록합니다. 9

지화학 요약: 산 + Al + SO42− + K/NH4/Na → 증발 시 알룸형 이중 황산염 형성. 건조하게 유지하면 아름다움을 유지할 수 있습니다. 10

🧬 공생 및 조직 (성장 방식)

  • 순서: 산 형성 → 숙주로부터 금속/알칼리 흡수 → 증발 → 초기 섬유상/다공성 황산염 → 건조한 단계에서 알룸 과성장. 광산 벽과 폐석 더미에서는 습도 변화에 따라 계절적으로 조합이 진화합니다. 11
  • 형태 제어: 중성 용액은 팔면체를 선호; 알칼리성 용액은 입방체 형태를 만들 수 있으나 둘 다 야외에서는 섬세하고 수명이 짧음. 12
  • 조직: 일반적으로 드루지 코팅, 종유석 모양의 “고드름”, 가루 같은 결정체 (미세 용해/재침전). 분출구 근처의 결정층은 온도/화학 농도 구배에 따른 구역화를 보일 수 있음. 13

해석: 백반은 좋은 날씨 친구 — 건조할 때는 아름답고, 습할 때는 까다롭다. (솔직히 똑같음.)

🧼 안정성 및 변질 (수화 상태가 중요)

  • 수용성 및 습도 민감: 숨결만으로도 신선한 면이 흐려지거나 부식됨; 반복적인 습윤/건조 주기가 광택을 둔화시킴. 14
  • 열적 거동: 가열 시 구조수 분리; 제어된 연구에서 실험실 시간 척도 내 100 °C 이하에서 용융/탈수가 시작됨을 보여줌. 15
  • 수화 상태 변화: K-백반은 탈수/변형 가능; 관련 Na 및 K 상은 더 낮은 수화 상태에서 존재 (예: 멘도자이트, 칼리나이트), 매우 건조한 틈새에서 형성되거나 덮어씌워짐. 16

🧩 관련 광물 (백반이 함께하는 동료들)

분출구 및 표생 환경에서 백반은 종종 알루노겐 (Al2(SO4)3·17H2O), 피커링아이트, 엡소마이트, 멜란테라이트, 석고, 자연 황과 함께 발견됩니다. 이 황산염이 풍부한 조합은 산성 황산염 환경의 신뢰할 수 있는 지문입니다. 17

수집가 단서: 건조한 갱도나 폐기물에서 알루노겐의 실키한 덩어리와 녹색 멜란테라이트를 발견하면, 근처에서 섬세한 백반 결정체를 찾아 빠르게 사진을 찍고 건조하게 보관하세요. 18

🔬 변종 및 근연종 (백반 그룹 개요)

종 화학식 환경 / 참고사항 빠른 식별 단서
Alum‑(K) (칼륨 백반) KAl(SO4)2·12H2O 분출구, 표생 발효성 결정, 동굴 벽; 중성 용액에서 드문 팔면체. 유형 지역: 이탈리아 캄파니아. 19 매우 가벼운 비중; 수용성; 등방성; 드루지 결정층 흔함. 20
Alum‑(Na) (나트륨 백반) NaAl(SO4)2·12H2O 유사한 환경; 백반 계열의 일부. 더 잘 녹으며 Na가 풍부한 조합에서 발생. 21 입방 12수화물; 부서지기 쉬운 발효성 결정; 낮은 비중. 22
체르미기트 (알룸-(NH4)) (NH4)Al(SO4)2·12H2O 암모니아(구아노)가 존재하는 동굴 및 광산; 드물지만 진단적. 23 투명한 껍질; 산성 동굴에서 알루노겐/주르바나이트와 함께 형성. 24
칼리나이트 (K-알룸 11수화물) KAl(SO4)2·11H2O 건조한 발아층; 섬유상, 단사정계; 역사적으로 논쟁되었으나 승인된 종. 25 섬유상 형태; 알룸-(K)보다 낮은 수화물. 26
멘도자이트 (Na-알룸 11수화물) NaAl(SO4)2·11H2O 매우 건조한 지역의 증발암; 타마루자이트 (육수화물)로 발아할 수 있음. 27 기둥형/유사-삼방정계; 매우 용해됨. 28
타마루자이트 (Na-알룸 육수화물) NaAl(SO4)2·6H2O 건조/염분이 많은 지역에 널리 분포하지만 드묾; 종종 Na-알룸 수화물의 변질. 29 이축성; 판상/기둥형 결정; 여전히 물에 용해됨. 30
“크롬 알룸” (KCr(SO4)2·12H2O) Cr3+ 유사체 산업용/합성 이중 황산염; 자연광물 출현은 IMA 승인 알룸 그룹 목록에 확립되지 않음. 31 짙은 보라색 실험실 결정; 교육용 시연. 32

알룸은 다양한 α/β/γ 구조 유형을 가질 수 있으며; 자연산 12수화물이 현장에서 가장 흔합니다. 33

🗺️ 주목할 만한 지역 (스냅샷)

캄파니아, 이탈리아 — 베수비오 & 솔파타라

스코리아와 분화구 벽에 알룸-(K)이 있는 고전적 푸마롤 조합; 이 종의 유형 지역. 34

앨럼 케이브 블러프, 테네시, 미국

황산염 백화물을 생성하는 보호된 절벽/동굴 환경; 광물군 내에 알룸-(K) 기록됨. 35

엘 데시에르토 푸마롤, 포토시, 볼리비아

RRUFF에 의해 기록된 황과 타마루기트가 포함된 알룸-(K) (단결정 XRD로 확인됨). 36

몬테 아르시치오 광산, 토스카나, 이탈리아

산-황산염 2차 광물군; 다른 황산염과 함께 과립상 집합체 내 알룸-(K). 37

이 사이트들은 두 가지 주요 주제를 강조합니다: 화산성 산성 응축물과 후생성 산성 배수. 38

🧭 현장 및 전시 팁 (응시하면 녹는 광물용)

  • 빠른 기록: 현장에서 사진 촬영하세요; 습도는 표면을 빠르게 변화시킵니다. 수집 시 건조제와 함께 봉투에 넣으세요. 39
  • 세척 금지: 벌브 블로워/부드러운 건식 브러시를 사용하세요; 물은 섬세한 크러스트를 부식시키거나 지울 수 있습니다. 40
  • 보관: 실리카겔이 든 밀폐 마이크로 케이스; 주방/욕실 및 해안 습도 피하기. (네, 알룸은 해변 날씨를 싫어합니다.) 41

❓ 자주 묻는 질문

알룸은 항상 자연산인가요?

아니요. 교육용으로 판매되는 많은 투명 팔면체는 용액에서 성장된 것입니다. 자연 알룸‑(K)는 존재하지만 완벽한 단결정보다는 껍질/발효 형태로 더 자주 나타납니다. 명확성을 위해 자연산과 실험실 성장산을 항상 구분하여 라벨링하세요. 42

알룸과 알루나이트의 차이점은 무엇입니까?

알룸은 여기서 수화 이중 황산염 (예: 알룸‑(K))을 의미하며; 알루나이트는 훨씬 더 로 자연이나 산업에서 알룸 용액의 K/Al 공급원 역할을 자주 합니다. 43

“크롬 알룸”이 광물로 존재합니까?

크롬 칼륨 알룸은 산업적으로 사용되는 잘 알려진 합성 이중 황산염입니다; 자연 IMA 승인 알룸 그룹 종으로는 등재되어 있지 않습니다. 보라색 결정은 현장 광물이 아니라 화학적 호기심으로 다루세요. 44

✨ 요점

알룸‑(K)는 산성 황산염수가 K + Al 공급원과 만나고 공기가 증발로 마무리 작업을 할 때 번성합니다. 분출구, 산성 광산 벽, 건조 동굴에서 기대할 수 있으며, 종종 알루노겐, 엡소마이트, 멜란테라이트와 함께 발견됩니다. 알룸 계열 내에서 K/Na/NH4 구성원과 저수화물 사촌들(칼리나이트, 멘도자이트, 타마루기트)은 지역 화학과 습도를 반영합니다. 건조하게 보관하고 명확히 라벨링하며, 역설을 즐기세요: 기본적으로 정중한 결정성 실험실 소금인 “광물” — 아름답지만 물을 추가하지 마세요. 45

마지막 윙크: 알룸은 작은 마을의 소문보다 더 빨리 녹습니다 — 덮개 아래에 전시하면 모두가 더 행복해집니다. 😄

📚 출처 및 참고

  1. 알룸‑(K) 정의 및 알룸 그룹 공식. 광물학 참고문헌 추가 (예: RRUFF/Mindat, 교과서). ↩︎
  2. 분포 요약. 분출구, 산성 광산 벽, 동굴/미기후. ↩︎
  3. 캄파니아 분출구. 베수비우스/솔파타라 알룸 기록. ↩︎
  4. 표생 발효. 황철석 산화 → 황산 → K/Al 공급원이 있는 알룸. ↩︎
  5. 동굴 및 구아노에서 츠체르미기트까지. 암모늄 알룸 환경. ↩︎
  6. 습관 빈도. 팔면체는 드물고, 드루지/다공성 코팅이 흔함. ↩︎
  7. 볼리비아 분출구 (RRUFF). 황 및 Na-알룸 수화물과 함께 있는 알룸. ↩︎
  8. 산성 광산 경로 연관. 알루노겐, 피커링사이트, 엡소마이트, 멜란테라이트, 석고. ↩︎
  9. 서펜트 동굴 보고서. 알루노겐/주르바나이트가 있는 체르미기트. ↩︎
  10. 지화학 요약. 알룸형 이중 황산염으로의 반응 경로. ↩︎
  11. 공생 순서. 황산염 조합의 계절적 진화. ↩︎
  12. 형태 제어. 중성 → 팔면체; 알칼리성 → 입방체. ↩︎
  13. 조직 및 구역화. 드루즈/종유석; 환기 근처 구역화. ↩︎
  14. 습도 민감성. 수용성; 광택 손실. ↩︎
  15. 열 탈수. 약 100 °C 이하에서 시작 (실험실 시간 척도). ↩︎
  16. 수화물 관련 광물. 칼리나이트, 멘도자이트 등. ↩︎
  17. 관련 광물 목록. 알루노겐, 피커링사이트, 엡소마이트, 멜란테라이트, 석고, 황. ↩︎
  18. 수집가 단서. 지시자로서 알루노겐/멜란테라이트 사용. ↩︎
  19. 알룸‑(K) 환경 및 유형 지역. 캄파니아 참조. ↩︎
  20. 알룸‑(K) 빠른 ID. 등방성; 드루지; 매우 가벼운 비중. ↩︎
  21. 알룸‑(Na) 환경. Na 풍부 조합; 높은 용해도. ↩︎
  22. 알룸‑(Na) ID. 12수화물; 약한 백화 현상. ↩︎
  23. 체르미기트 환경. 암모니아가 있는 동굴/광산. ↩︎
  24. 체르미기트 ID. 투명한 껍질; 동굴 연관. ↩︎
  25. 칼리나이트 노트. 단사정 undecahydrate; 건조 환경. ↩︎
  26. 칼리나이트 ID. 섬유상; 저수화물. ↩︎
  27. 멘도자이트 노트. Na-알룸 11수화물; 타마루기트로 변질. ↩︎
  28. 멘도자이트 식별. 기둥상; 매우 용해성. ↩︎
  29. 타마루기트 노트. 6수화물 출현/변질. ↩︎
  30. 타마루기트 식별. 이축성; 판상/기둥상. ↩︎
  31. 크롬 알룸 상태. 합성; IMA 승인 자연 알룸군 광물 아님. ↩︎
  32. 크롬 알룸 결정. 시연용 어두운 보라색 실험실 결정. ↩︎
  33. 구조 유형. α/β/γ 노트; 자연산 12수화물이 가장 흔함. ↩︎
  34. 캄파니아 지역. 베수비오/솔파타라. ↩︎
  35. 알룸 케이브 블러프. 알룸-(K)를 포함한 황산염 군. ↩︎
  36. 엘 데시에르토 (RRUFF). XRD로 확인된 알룸-(K)와 황/타마루기트. ↩︎
  37. 몬테 아르시치오. 산-황산염 2차 광물군. ↩︎
  38. 지역 테마 요약. 분출구 대 표층 산성 배수. ↩︎
  39. 현장: 빠른 기록. 사진 촬영 + 건조제. ↩︎
  40. 현장: 세척 금지. 건조한 도구만 사용. ↩︎
  41. 보관. 밀폐된 마이크로 케이스; 실리카겔; 습기 피하기. ↩︎
  42. 자주 묻는 질문: 자연산 대 실험실 재배. 공개 지침. ↩︎
  43. 자주 묻는 질문: 알룸과 알루나이트. 화학 및 경도 차이. ↩︎
  44. 자주 묻는 질문: 광물로서의 크롬 알룸. 합성 상태. ↩︎
  45. 요약 노트. 알룸이 형성되는 위치/이유; 계열 변종. ↩︎

팁: 신뢰할 수 있는 출처(RRUFF, 문헌 인용이 있는 Mindat, 박물관/보존 노트, 동료 검토된 지구화학 논문, USGS/GSJ 보고서)로 채우세요. 출처 없는 블로그는 피하세요.

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