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硫酸鹽及硝酸鹽Sulphates and Nitrates 介紹:
硫酸鹽(Sulfates)礦物是由金屬陽離子與硫酸根離子(SO4-2)結合而形成的化合物。硫若是在強還原狀態下,係以S2-形式存在,形成硫化物,如黃鐵礦FeS2;在較弱的還原環境,是以自然硫S0形態出現,如硫磺;而在氧化狀態下,則以S6+的形態與四個氧結合而形成SO4-2。因此,硫酸鹽礦物是在氧化且低溫的環境下形成,這也是自然界中,硫酸鹽礦物在地表或近地表處較為常見的原因。
硫酸鹽礦物中的硫酸根離子若與半徑較大的二價金屬陽離子結合,便形成了無水硫酸鹽(Anhydrous Sulfates),如重晶石(BaSO4)、鉛礬(PbSO4)等;若與半徑較小的二價金屬陽離子結合,往往在陽離子外層會有一層水分子,形成含水硫酸鹽(Hydrous Sulfates),如石膏(CaSO4.2H2O)、膽礬(CuSO4.5H2O)便是。而水分子的多寡,通常與陽離子的大小有關。不過水分子的結合力很弱,只要溫度略微增高,便常發生脫水作用(Dehydration),使體積減小,並轉變為無水的硫酸鹽。
常見的硫酸鹽礦物包括石膏、硬石膏、重晶石、天青石、明礬等,這類礦物的共通點是:硬度普遍較低,一般都在2~3.5之間;比重也不大,除了部分含鋇或鉛者外,通常都介於2~4之間。
硝酸鹽(Nitrates)礦物乃是由硝酸根離子(NO3)與陽離子結合而成的化合物。這類礦物在自然界並不普遍,其種數約有10種左右。由於硝酸鹽礦物易溶於水,故僅存於乾燥的地質環境,並常與鹵化物礦物或石膏等蒸發性礦物共生。
在自然界中,鈉硝石(Nitratine, NaNO3)是較常見的一種硝酸鹽礦物,它可做為肥料