Alüminyum: Oluşum ve Jeoloji Çeşitleri
Linas JuozenasPaylaş
Alum-(K) Oluşumu, Jeolojisi ve Çeşitleri
Potasyum Alumun Asit, Buhar ve Buharlaşmadan Nasıl Büyüdüğü
Potasyum alum, mineralojik olarak alum-(K) olarak adlandırılır, asidik sülfat açısından zengin sıvıların alüminyum ve potasyumla buluşup ardından kristalleşmek için yeterince kuruduğu yerlerde oluşan kırılgan bir hidratlı çift sülfattır. En güzel doğal ifadeleri buzlu oktahedralar, cam gibi mikro kristaller, karlı druzlar ve volkanik, maden duvarı, mağara veya sülfatla aşınmış yüzeylerde parlak çiçeklenmiş kabuklardır.
Mineral Kimliği
Mineralojide “Alum” Ne Anlama Gelir
Alum-(K), formülü KAl(SO4)2·12H2O olan potasyum alumunun doğal mineral formudur. Potasyum, sodyum veya amonyum gibi tek değerlikli bir katyonun alüminyum sülfat ve on iki su molekülü ile birleştiği alum mineralleri ailesine aittir.
En tanınabilir ideal formu, tabanları birbirine bağlı iki piramitten oluşan oktahedrondur; şeffaf veya beyaz, cam gibi üçgen yüzeylere sahiptir. Ancak sahada alum genellikle çiçeklenmiş kabuklar, küçük parlak druzlar, gözenekli beyaz kaplamalar, tozlu çiçeklenmeler veya narin sarkıt benzeri oluşumlar olarak görülür. Alumun buzlu görünümünü veren aynı kimya, onu savunmasız da kılar. Su ve nem önemsiz değildir; mineralin yaşam döngüsünün bir parçasıdır.
Oktahedral geometri
Nötrden hafifçe uygun büyüme çözeltileri, özellikle kristaller yeterince alan ve stabil koşullara sahip olduğunda, keskin oktahedral formlar oluşturabilir.
Çiçeklenme büyümesi
Doğal alumun çoğu, sülfat açısından zengin nemin bir yüzeye göç etmesi, buharlaşması ve geride mineral kabuğu bırakmasıyla oluşur.
Hidrat açısından zengin yapı
On iki hidratasyon suyu, alumun kimliği, görünümü ve kararsızlığında merkezi öneme sahiptir. Dehidrasyon ve rehidrasyon yüzeyini ve şeklini değiştirebilir.
Asit-sülfat imzası
Alum, sülfürik asit, sülfat mineralleri, değişime uğramış kayaç, fumarolik buharlar veya sülfürlü hava koşulları tarafından şekillenen ortamlara aittir.
Alum-(K), potasyum alüminyum sülfat dodekahidrat, asidik sülfat ortamlarında buharlaşma veya buhar-kondensat kimyasıyla kristalleşen kırılgan, suda çözünebilen bir sülfat mineralidir.
Oluştuğu Yerler
Asit, Alüminyum, Potasyum ve Kuru Hava
Alum belirli bir kimyasal kesişim gerektirir. Sülfürik asit veya sülfat açısından zengin sıvı mevcut olmalı, alüminyum kil, feldispat, değişmiş volkanik kaya veya duvar kayasından sağlanmalı ve potasyum çözeltiye girmelidir. Son olarak, buharlaşma veya soğuma çözeltinin kristallerin görünmesi için yeterince yoğunlaşmasını sağlamalıdır.
Volkanik fumaroller ve solfataralar
Asidik buharlar ve kondensatlar skori, krater duvarları ve değişmiş volkanik malzeme ile reaksiyona girer. Yüzeyler soğuyup kurudukça, alum kabuklar, druzlar veya küçük kristaller olarak oluşabilir.
Asidik maden duvarları ve atıklar
Oksitleyici sülfürler sülfürik asit üretir. Bu asit çevredeki kayadan alüminyum ve alkali elementleri çözer, ardından kuru dönemlerde sülfat tuzlarını çöktürür.
Kömür ve kilimsi tortullar
Pirit içeren kil, şist veya kömür yatakları asidik gözenek suları oluşturabilir. Potasyum içeren kil veya feldispat iyonları katkıda bulunduğunda, alum efloresans olarak oluşabilir.
Sülfürik asit mağaraları
Sülfür oksidasyonundan veya hidrojen sülfür gaz çıkışından kaynaklanan asit, alüminyum içeren kaya ile reaksiyona girer. Guano etkili mağaralarda, amonyum alum takıma katılabilir.
Kuru korunaklı mikroiklimler
Kaya çıkıntıları, korunaklı tüneller ve kurak fumarolik yüzeyler, açık hava yüzeylerine göre çözünebilir tuzları daha iyi korur.
Kurak tuzlu sülfat bölgeleri
Yoğun buharlaşma ve çok kuru koşullar sülfat tuzlarının su dengesini değiştirdiğinde, daha düşük hidratlar ve sodyum açısından zengin akrabalar ortaya çıkabilir.
Kararlı çözelti büyümesi daha temiz kristaller üretebilir. Mevsimlik sızıntı ve buharlaşma genellikle kabuklar, çiçeklenmeler, druzlar, sarkıtlar ve hassas kaplamalar oluşturur.
Oluşum Yolları
Asidik Sülfat Sıvısından Alum Kristaline Üç Yol
Fumarolik çökelme
Volkanik gazlar ve asidik buharlar daha soğuk kayalarda yoğunlaşır. Sülfat açısından zengin kondensat, değişmiş volkanik malzeme ile reaksiyona girerek alüminyum ve potasyum alır. Çözeltinin yüzeyde kurumasıyla, alum-(K) kristalin kaplamalar, mikro-oktahedra veya kabuklar olarak oluşabilir.
Süperjen asidik drenaj yolu
Pirit veya markazit yüzeye yakın oksitlenir ve sülfürik asit üretir. Bu asidik su kil veya feldispatlardan alüminyum çözer ve ana kayadan potasyum toplar. Kuru dönemlerde, yoğunlaşan gözenek suyu sülfat tuzlarını geride bırakır.
Mağara ve guano kimyası
Mağara mikroiklimlerinde, sülfürik asit alüminyum içeren duvarları aşındırabilir. Guano’dan gelen amonyak kimyaya girdiğinde, tschermigite olarak bilinen amonyum alum, alunogen, jurbanit veya diğer asidik sülfat mineralleri ile oluşabilir.
Mevsimlik ıslak-kuru yeniden inşa
Birçok alum kabuğu bir kez oluşmaz. Nemli aşamalarda kısmen çözünür, nemle hareket eder ve kuru dönemlerde yeniden kristalleşir. Bu döngü parlak bir çiçeklenme oluşturabilir veya eski yüzeyleri yavaşça matlaştırabilir.
Asit hareketlilik yaratır, ana kaya alüminyum ve potasyum sağlar, buharlaşma çözeltinin yoğunlaşmasını sağlar ve kuru hava kristal yüzeylerin veya kabukların yeterince uzun süre hayatta kalmasına izin verir.
Paragenesis ve Doku
Alüminyum Sülfat Takımı ile Alum Nasıl Büyür
Alüminyum sülfat, olgun bir asidik sülfat ortamında nadiren yalnız görünür. Erken gözenekli alüminyum sülfatlar, demir sülfatlar, magnezyum sülfatlar, jips, kükürt ve sonraki hidrat ayarlamalarını içerebilen değişen bir mineral dokusuna aittir. Bu sıra genellikle sabit değil, mevsimseldir: nem, hava akımı, sıcaklık ve sıvı kimyası yüzeyi sürekli yeniden şekillendirir.
En yaygın dokular küçüktür çünkü alüminyum sülfat, maruz kalan yüzeylerde veya yakınında oluşur. Bir örnek, koyu volkanik skoriada parıldayan drüze, değiştirilmiş maden kayasında beyaz çiçeklenmeye, bir sızıntının altındaki sarkıt “buz sarkıtlarına” veya sıvının tekrar tekrar buharlaştığı gözenekli pamuksu kabuğa sahip olabilir. Keskin tek kristaller çekicidir ancak dikkatle değerlendirilmelidir, çünkü alüminyum sülfat doğa dışında da kolayca büyütülebilir.
- Drüzy kaplamalar: yan ışık altında don gibi parıldayan mikro kristal yoğun alanlar.
- Çiçeklenme: buharlaşan sülfat çözeltilerinden oluşan yumuşak beyazdan renksize kabuklar.
- Sarkıt kütleleri: sülfat zengini çözelti damladığında veya sızdığında ve kuruyana kadar aşağı doğru büyüme.
- Oktahedral kristaller: daha keskin, daha toplanabilir formlar, genellikle olağanüstü stabil büyüme koşulları gerektirir.
- Kübik şekiller: belirli çözelti koşullarında mümkün, ancak klasik alüminyum sülfat oktahedronundan daha az bilinen.
| Gözlem | Muhtemel Anlamı | Nelere Dikkat Edilmeli |
|---|---|---|
| Mat sülfat kabuğun üzerinde parlak alüminyum sülfat | Daha sonraki kuru bir dönem, eski malzemenin üzerine daha taze alüminyum sülfat bırakmış olabilir. | Tabakalaşma, camımsı üst yüzeyler ve altında daha eski tebeşirimsi taban. |
| Yakındaki yeşilimsi veya mavi-yeşil sülfat | Melanterit gibi demir sülfat mineralleri aynı asidik drenaj grubunun parçası olabilir. | Birliktelikler belgelenmeli; bu mineraller de nem hassastır. |
| Alüminyum sülfat kabuklu doğal kükürt | Fumarolik veya kükürt zengini asidik buhar koşulları etkili olabilir. | Sarı kükürt taneleri, volkanik matris, baca yakınındaki kabuklar ve kükürtlü değişim. |
| Pamuksu alüminyum sülfat kütleleri | Alunogen veya ilgili hidratlı alüminyum sülfatlar, alüminyum sülfattan önce veya onunla birlikte bulunabilir. | İpeksi lifler, yumuşak beyaz örtüler ve çok hassas yüzey büyümeleri. |
| Korunan çatlakların yakınındaki taze kristaller | Daha iyi mikroklima koruması, çözünür tuzların hayatta kalmasını sağladı. | Sarkıtlar, kapalı boşluklar, kuru tüneller ve gölgeli fumarol nişleri. |
Stabilite ve Değişim
Su ile oluşmuş, suyla zarar gören bir mineral
Alüminyum sülfat (K), hidrat bakımından zengin, şeffafdan beyaza kadar değişen ve net geometrik yüzeyler oluşturabilen güzel bir mineraldir. Aynı nedenle kırılgandır. Nem, yüzeyi çözebilir, oyabilir, hareket ettirebilir veya yeniden kristalleştirebilir. Isı, yapıdan suyu uzaklaştırabilir. Nem dalgalanmaları, parlaklığı tozumsu bir örtüye dönüştürebilir.
Su çözünürlüğü
Su, hassas yüzeylerde çukurlaşma, matlaşma veya silinmeye neden olabilir. Çoğu doğal örnek için yıkama uygun değildir.
Nem aşınması
Nemli hava, kenarları yumuşatabilir ve önceden parlak olan kristallerde bulutlu, mat veya tebeşirimsi yüzeyler oluşturabilir.
Isıya duyarlılık
Alüminyum, ısıtıldığında yapısal suyunu kaybedebilir. Hafif ısı maruziyeti bile zamanla zararlı olabilir.
Hidrat geçişleri
İlgili düşük hidratlı sülfat fazları, kurak ortamlarda veya dehidrasyon yollarıyla ortaya çıkabilir.
Alüminyum için, sergi kutusu mineralin ortamının bir parçasıdır. Kuru, kapalı ve nem alıcı ile saklama, açık havanın hızla değiştirebileceği özellikleri koruyabilir.
İlişkili Mineraller
Hikayeyi Anlatmaya Yardımcı Sülfat Mineralleri
İlişkili mineraller, alüminyum örneğini daha anlamlı kılabilir çünkü çevresindeki kimyayı ortaya çıkarırlar. Fumarolik ve süperjen ortamlarda, alüminyum sulu alüminyum sülfatlar, magnezyum sülfatlar, demir sülfatlar, jips, kükürt ve sodyum alüminyum akrabaları ile birlikte bulunabilir.
Alunogen
Asidik sülfat ortamlarında ipeksi, lifli, yumuşak beyaz kütleler oluşturabilen sulu alüminyum sülfat.
Pickeringit
Kurak veya madene bağlı ortamların tuz çiçeği sülfat serilerinde sıkça bulunan bir magnezyum-alüminyum sülfat.
Epsomit
Mağaralarda, madenlerde ve buharlaşma ortamlarında hassas, suya çözünebilen kabuklar ve kristaller oluşturan bir magnezyum sülfat.
Melanterit
Genellikle pirit oksidasyonu ve asidik maden drenajı ile ilişkili, sıradan oda koşullarında genellikle kararsız bir demir sülfat.
Jips
Asidik sülfat ayrışma bölgelerinde ve buharlaşma ortamlarında görülebilen daha stabil bir kalsiyum sülfat.
Doğal kükürt
Fumarolik alanlarda klasik bir eşlikçi, sarı kontrast sağlar ve volkanik kükürt kimyasına işaret eder.
Alunogen, melanterit, epsomit ve kükürt yakınlarda bulunursa dikkatli dokümantasyon yapılmalıdır. Bu eşlik edenler genellikle alüminyumun maden duvarı, mağara, buharlaşma veya fumarolik bir hikayeye ait olup olmadığını gösterir.
Alüminyum Sülfat Grubu ve Yakın Akrabalar
Potasyum, Sodyum, Amonyum ve Hidrat Varyantları
Alüminyum sülfat ailesi, ilişkili çift sülfatlar etrafında organize edilmiştir. Yaygın dodekahidrat yapısı, tek değerlikli bir katyon, alüminyum ve sülfat ile on iki hidrat suyu kullanır. Yakın ilişkili mineraller potasyum, sodyum, amonyum veya daha düşük su içeriği ile farklılık gösterir. Bu farklar yerel kimya ve kuraklığı yansıttığı için önemlidir.
| Mineral veya Malzeme | Formül | Tipik Ortam | Faydalı Ayrım |
|---|---|---|---|
| Alüminyum sülfat-(K) | KAl(SO4)2·12H2O | Fumaroller, asidik maden duvarları, süperjen sülfat kabukları, kuru mağaralar ve korunaklı buharlaşma yüzeyleri. | Doğal potasyum alüminyum sülfat minerali; klasik oktahedral yapıya sahip, ancak kabuklar ve druzlar yaygındır. |
| Alüminyum sülfat-(Na) | NaAl(SO4)2·12H2O | Sodyum açısından zengin sülfat ortamları ve buharlaşma alanları. | Alüminyum sülfatın sodyum analoğu; hassas, çözünür ve analiz olmadan ayırt edilmesi genellikle zordur. |
| Tschermigite | (NH4)Al(SO4)2·12H2O | Amonyumun bulunduğu mağaralar ve madenler, özellikle guano etkili asidik ortamlar. | Amonyum alüminyum sülfat; bağlam önemlidir çünkü biyolojik veya azot açısından zengin etkileri yansıtır. |
| Kalinite | KAl(SO4)2·11H2O | Kurak, tuz çiçeği oluşumlu ortamlar ve düşük hidratlı sülfat ortamları. | Potasyum alüminyum sülfat undecahidrat; alüminyum sülfattan (K) daha düşük su içeriği. |
| Mendozit | NaAl(SO4)2·11H2O | Kuru buharlaşmalı sülfat ortamları, genellikle sodyumca zengin. | Sodyum alüminyum sülfat undecahidrat; çok çözünebilir ve nem hassasıdır. |
| Tamarugit | NaAl(SO4)2·6H2O | Kurak ve tuzlu ortamlar; sodyum alüminyum hidratlarının değişimiyle oluşabilir. | Daha düşük hidratlı sodyum alüminyum sülfat; tabular veya prizmatik şekiller oluşabilir. |
| Krom alüminyum | KCr(SO4)2·12H2O | En çok endüstriyel veya laboratuvarda yetiştirilmiş kimyasal madde olarak bilinir. | Koyu mor eğitim veya kimyasal kristaller, doğal bir oluşum belgelenmedikçe doğal alüminyum grubu mineral örnekleri olarak sunulmamalıdır. |
Birçok alüminyum ailesi minerali göze benzer görünür. Güvenilir tür düzeyinde tanımlama için yatak bağlamı, eşlik eden mineraller ve analitik doğrulama gerekebilir.
Dikkate Değer Yataklar
Alüminyum Kimyasının Görünür Olduğu Klasik Yerler
Solfatara di Pozzuoli, Campania, İtalya
Asidik buhar, değişmiş volkanik kaya ve kükürtçe zengin fumarolik mineralizasyon ile klasik bir solfatara ortamı ve alüminyum-(K) için önemli bir referans alanı.
Vezüv, Campania, İtalya
Fumarolik sülfat kabukları, genellikle kükürt ve diğer çözünebilir sülfat mineralleriyle birlikte skoria ve krater duvarı yüzeylerinde oluşabilir.
Alum Cave Bluff, Tennessee, ABD
Alüminyum-(K) ve alunogen, epsomit ve melanterit gibi eşlik eden minerallerle bilinen Büyük Smoky Dağları'nda korunaklı sülfatça zengin uçurum ve mağara ortamı.
El Desierto fumarolleri, Potosí, Bolivya
Yüksek And Dağları fumarolik materyali, tamarugit dahil kükürt ve sodyum alüminyum hidratları ile ilişkili alüminyum-(K) vermiştir.
Monte Arsiccio Madeni, Toskana, İtalya
Alüminyum-(K)'nın diğer sülfatlarla agregalar ve çiçeklenme büyümeleri içinde bulunabileceği asidik sülfat ikincil suite.
Dünya çapında kurak fumarol ve maden ortamları
Andlar, Çin ve diğer sülfatça zengin bölgelerde kuru ve korunaklı ortamlar, daha nemli iklimlerin çözeceği alüminyum ailesi minerallerini koruyabilir.
En güçlü alüminyum yatakları kimyasal bir temayı paylaşır: sülfürik asidite, alüminyum içeren ana kaya, alkali kaynağı ve çözünebilir tuzları koruyacak kadar kuruluk.
Saha ve Sergi Bakımı
Kutuya Ulaşmadan Önce Değişebilen Bir Minerali Toplamak
Alüminyum dikkatli gözlemle ödüllendirir ve özensiz ellemeden ceza verir. Yüzeyi nem maruziyetiyle gevrek ve cam gibi olmaktan mat ve tebeşirimsi hale dönüşebilir. En iyi koruma planı keşif anında başlar: oluşumu fotoğraflayın, ortamı kaydedin ve örneği baştan itibaren kuru tutun.
Yerinde belgeleyin
Numuneyi çıkarmadan önce fotoğrafını çekin. Sahadaki bağlam, gevşek bir parçadan daha değerli olabilir.
Yıkamayın
Su, alüminyum yüzeylerini çözebilir, çukurlaştırabilir veya silebilir. Sadece kuru aletler kullanın ve agresif fırçalamadan kaçının.
Kuru ambalaj kullanın
Numuneleri, nem alıcı içeren kapalı bir kapta muhafaza edin. Silika jeli gerektiğinde değiştirin veya yeniden şarj edin.
Elde tutmayı sınırlayın
Temiz, kuru eller, eldivenler veya aletler kullanın. Mikroskop altında taze mikro kristallerin üzerine doğrudan nefes vermekten kaçının.
Nemli odalardan kaçının
Mutfaklar, banyolar, bodrumlar, kapatılmamış kıyı kutuları ve nemli sergi dolapları alum’a zarar verebilir.
Etiketleri ayrıntılı tutun
Bulunduğu yer, jeolojik ortam, ilişkili mineraller, tarih, toplayan kişi ve saklama notlarını kaydedin.
Alum için desikantlı hava geçirmez bir mikro kutu aşırı değildir. Bu genellikle bir örneği korumak ile onun mat bir sülfat çiçeklenmesine dönüşmesini izlemek arasındaki farktır.
SSS
Alum-(K) Oluşumu, Jeoloji ve Çeşitlilik Soruları
Alum-(K) yaygın potasyum alum ile aynı mıdır?
Evet, alum-(K) doğal potasyum alüminyum sülfat dodekahidratın mineral adıdır, KAl(SO4)2·12H2O. Aynı kimya laboratuvarlarda ve sınıflarda da üretilebilir, bu yüzden köken açıkça belirtilmelidir.
Doğal alum kristalleri neden kabuklardan daha az yaygındır?
Doğal alum genellikle sıvıların hareket ettiği, kuruduğu, tekrar çözüldüğü ve yeniden kristalleştiği açık yüzeylerde buharlaşma ile oluşur. Bu koşullar genellikle büyük izole kristallerden çok kaplamalar, drüze ve çiçeklenme üretir.
Alum genellikle nerede oluşur?
Volkanik fumaroller, solfataralar, asidik maden duvarları, oksitlenmiş kömür veya kil açısından zengin bölgeler, kuru mağaralar ve korunaklı buharlaşma mikroiklimleri gibi asidik sülfat ortamlarında oluşur.
Alum ile yaygın olarak hangi mineraller bulunur?
Alunogen, pickeringit, epsomit, melanterit, jips, doğal kükürt, tamarugit ve diğer çözünür sülfat mineralleri, ortamına bağlı olarak alum ile birlikte bulunabilir.
Alum örnekleri yıkanabilir mi?
Hayır. Alum suya çözünebilir ve yıkama ile zarar görebilir veya silinebilir. Kuru koruma en güvenli yaklaşımdır.
Alum ile alunit arasındaki fark nedir?
Alum-(K), yumuşak, suya çözünebilen hidratlı çift sülfattır. Alunit, değişim zonlarında oluşabilen ve sonraki çözünür sülfat mineralleri için potasyum ve alüminyum kaynağı olabilen çok daha sert bir potasyum alüminyum sülfat hidroksittir.
Mor krom alum kristalleri doğal mineraller midir?
Krom alumu en çok endüstriyel veya laboratuvar kimyasalı olarak bilinir. Gösterim veya dekorasyon için satılan koyu mor kristaller, belgelenmiş doğal bir oluşum desteklemedikçe doğal mineral örneği olarak etiketlenmemelidir.
Alum nasıl saklanmalıdır?
Kuru, serin ve kapalı bir ortamda, tercihen silika jel içeren hava geçirmez bir mikro kutuda saklayın. Isı, nem, su, tuz yöntemleri, temizlik sıvıları ve nemli odalarda açık sergiden kaçının.
Özet
Alum, Asidik Sülfat Kimyasının Kırılgan Geometriye Donmuş Hâlidir
Alum-(K), sülfat açısından zengin asiditenin alüminyum ve potasyumla buluştuğu yerde oluşur, ardından buharlaşma son kristalleşmeyi gerçekleştirir. Volkanik fumaroller, asidik maden duvarları, kömür ve kil aşınım bölgeleri, kuru mağaralar ve korunaklı kurak nişler uygun koşulları sağlar. Akrabaları—alum-(Na), tschermigite, kalinit, mendozit ve tamarugit—katyon kimyasındaki ve hidratasyon durumundaki değişimleri kaydeder. Alum’u ortamı, ilişkileri, kristal şekli ve tazeliği üzerinden okuyun, sonra çözünür bir don gibi koruyun: kuru, kapalı, belgelenmiş ve dikkatle muhafaza edilmiş.