冰洲石(Iceland spar),即无色透明的方解石。这样的方解石有一个奇妙的特点,就是透过它可以看到物体呈双重影像。因此,冰洲石是重要的光学材料。方解石是石灰岩和大理岩的主要矿物,在生产生活中有很多用途。我们知道石灰岩可以形成溶洞,洞中的钟乳石、石笋汉白玉等其实就是方解石构成的。
化学成分
冰洲石,化学成分为
轻质碳酸钙,是无色透明纯净的方解石(Calcite),由于其具有特殊的物理性能,被称为特种非金属矿物。最早是发现于
冰岛,故被称为冰洲石。在白色透明
晶体矿物中具有最高的双
折射率和偏光性能。优质冰洲石的晶体产于
玄武岩的
方解石脉和
沸石方解石脉中。主要用于国防工业和制造高精度光学仪器,亦广泛用于
无线电电子学、
天体物理学等高新技术领域。
特性
自然界已经发现的矿物质总共有二千五百余种,其中重折率值最高的为冰洲石(方解石)达0.1720,并具有最大的
双折射功能,这二种物理特性被广泛应用于现代的科技领域。
冰洲石主要化学成分为:CaCO3,质纯近似理论值CaO 56.03%、CO2 43.97%。
形态结构
复三方偏三角面体晶类,主要呈平行【0001】发育的
柱状,平行发育的板状。常见单形有:
菱面体e、f等,复三方偏三角面体。
晶胞参数:a0=6.37\u0026Aring;;
粉晶数据:3.035(1)2.095(0.18)2.285(0.18)
鉴定
鉴定特征:
方解石,可以从摩尔硬度3、菱形的
解理、浅色、玻璃光泽和与冷稀HCl相遇剧烈气泡遇,予以鉴定。亦可以作钙的试验。它和
白云石很类似,而且共生在一起。不过白云石要在热的
盐酸中,才有显著的气泡反应。它和霰石不同之处是比石轻,霰石的比重是2.9-5;
成因产状:形成于许多岩石中,
石灰岩和
大理石主要由方解石组成;
用途
冰洲石
晶体具有最大的
双折射功能和最大的偏振光性能,是已知物质中不能人工制造和无法替代的天然晶体。常用于光学工业中的偏光
棱镜,和偏光片,是制造天文用的
太阳黑子仪,微距仪,中的心脏材料。也用于宝石二色镜中的棱镜。
质量要求:1、为结构完整完全透明;2、无色透明或均一染色体;3、晶体内部不允许有气体分子存在,(干涉法测定晶体无散光闪点存在);4、不允许
双晶和导波扭曲的晶体;
普通
方解石用于化工、水泥,塑料,塘瓷,璃璃,
造纸,医药,食品和动物饲料添加剂。方解石在冶金工业上用做
助熔剂,在建筑工业方面用来生产水泥、内外墙料。还用于塑料牙膏。化品食品中添加剂。
冰洲石
不作为首饰材料来用,市场上常用见到发的夜光球都是用
发光粉凃布的方解石冰洲石本身在任何环境任何条件下都不会发光。
质量要求
对冰洲石质量合格的要求
1.晶体完全透明,干涉测试无气体分子存在;
3.不允许有次生和机械裂;
4.无色和均一淡色。不允许有不一染色;
光学性质
薄片中无色。一轴晶(-)有时为异常二轴晶。2V=5-10°。No=1.658,Ne=1.486。与Mn、Fe类质同象时,N变大。
物理性质
硬度:3
比重:2.715g/cm3
颜色:浅黄色至黄色
条痕:无色
透明度:透明
光泽:玻璃光泽
折光性:
其他:性脆
著名产地
世界上出产良好方解石晶体的地点有:
美国的苏泊利尔湖的铜矿区;
德国的Saxony、Harz山脉的Ardreasberg;
英国的Cumberland、Derbyshire、Durham、Cornwall和兰开斯特城;
冰岛;
墨西哥的Guanajuato等。
生产方法
冰洲石的生产方法主要有以下几种:第一,碳化法,即将精选过的石灰石破碎至50~150mm,无烟(白)煤的粒度为38~50mm。煤与石灰石以1:8~1:11混合,方程式为CaCO3→CO2+CaO、CaO+H2O→Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O。
第二,氯化钙
碳化法,即将
氢氧化钙与
盐酸反应生成氯化钙,经
活性炭脱色、过滤除杂,使氯化钙在
氨水存在下用
二氧化碳碳化既得,方程式为Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O、CaCl2+2NH3·H2O+CO2→CaCO3+2NH4Cl+H2O。
第三,由
蛋壳等生物原料,经清洗、粉碎、过筛等精制即了可得。
第四,以石灰石(含
碳酸钙98%以上)为原料,经煅烧、消化、CO2
碳酸化即可制得。
第五,粉碎法将白石(天然石灰石)先在颚式破碎机中粗碎,使其块度达40--60mm,再用
提升机提升至雷蒙即可得。
安全信息
冰洲石的危害主要是对开采加工的工人有健康危害,即常出现上呼吸道炎症、
支气管炎,可伴有
肺气肿。
中毒处理方法:
1.皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗;
2.眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或
生理盐水冲洗,就医;
3.吸入:脱离现场至空气新鲜处。如
呼吸困难,给输氧,就医;
4.食入:饮足量温水,催吐,就医;
RTECS号:FF9335000
危险品标志:Xi
风险术语:R36/38:
安全术语:26-36;37;39;S26;S37/S39;S36/S37/S39
危险类别:37/38-41
毒理学数据:471-34-1(Hazardous Substances Data)
参考资料
冰洲石.中国地质大学逸夫博物馆.2024-08-03
冰洲石.地球科学与技术学院地质博物馆.2024-08-03