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類硼是如何被確認的

類硼是如何被確認的

類硼被確認的途徑是門捷列夫預言了原子量爲45的未知元素的性質,並命名爲類硼,1879年,瑞典的化學教授尼爾森和克萊夫差不多同時在稀有的礦物硅鈹釔礦和黑稀金礦中找到了一種新元素。他們給這一元素定名爲Scandium(鈧),鈧就是門捷列夫當初所預言的類硼元素。鈧是一種化學元素,元素符號是Sc,原子序數是21。單質是一種柔軟、銀白色的過渡金屬,常跟釓、鉺等混合存在,產量很少,在地殼中的含量約爲0.0005%。鈧常用來制特種玻璃、輕質耐高溫合金。

小編還爲您整理了以下內容,可能對您也有幫助:

門氏三個代表性的元素類硼、類鋁、類硅都在哪些國家發現的?

門捷列夫在他的元素週期表特別選出三個代表性的元素:類硼、類鋁、類硅,對它們的性質做了大膽而又細緻的預測。在11年當中,門氏特意選出的三個元素,分別在瑞典、法國和德國一個接一個地發現了。有趣的是,上述三個國家在地圖上的位置,大體上和三個元素在週期表上所排列的位置相似。類鋁率先在法國被發現。4年後,瑞典一位科學家又發現了新元素鈧即類硼。1886年德國的溫克勒發現了類硅即鍺。

1869年3月,誰正式公佈元素週期表

1869年3月,的化學家門捷列夫正式公佈了元素週期表。

1868年,門捷列夫經過多年的艱苦探索發現了自然界中一個極其重要的規律—元素週期規律。這個規律的發現是繼原子-分子論之後,近代化學史上的又一座光彩奪目的里程碑它所蘊藏的豐富和深刻的內涵,對以後整個化學和自然科學的發展都具有普遍的指導意義。

1869年門捷列夫提出第一張元素週期表,根據週期律修正了銦、鈾、釷、銫等9種元素的原子量。他還預言了三種新元素及其特性並暫時取名爲類鋁、類硼、類硅,這就是1871年發現的鎵、1880年發現的鈧和1886年發現的鍺。

擴展資料:

1869年,化學家門捷列夫按照相對原子質量由小到大排列,將化學性質相似的元素放在同一縱行,編制出第一張元素週期表。元素週期表揭示了化學元素之間的內在聯繫,使其構成了一個完整的體系,成爲化學發展史上的重要里程碑之一。

隨着科學的發展,元素週期表中未知元素留下的空位先後被填滿。當原子結構的奧祕被發現時,編排依據由相對原子質量改爲原子的質子數﹙核外電子數或核電荷數﹚,形成現行的元素週期表。

參考資料:百度百科-元素週期律

門捷列夫的預言是什麼?

門捷列夫在他的元素週期表中留下了充滿的空白,並預言:將來一定會發現該席位的主人。除此之外,門氏又特別選出三個代表性的元素:類硼、類鋁、類硅,對它們的性質做了大膽而又細緻的預測。這種把握十足、理直氣壯的預言將來是否能夠得到證實,是對週期表正確性的重大考驗。

類鋁率先在法國被發現。4年後,瑞典一位科學家又發現了新元素鈧即類硼。世人爲之歡呼雀躍。

1886年又爆出了新聞:德國的溫克勒發現了一種新元素,它與門氏預言的“類硅”相吻合。類硅的發現者溫克勒一直相信門氏的週期律。門氏預言,有一個空位元素“類硅”,它的原子量大約是72,密度爲5.5……溫克勒正是沿這條線索找到“類硅”的。他從銀礦中分離出一種原子量爲72.7,密度爲5.5的銀白物質,它在空氣中加熱後形成的氧化物與預計的一樣;它的沸點與門氏預言的一致。

2月26日,門氏致信溫克勒表明鍺即類硅。週期律大獲全勝。在11年當中,門氏特意選出的三個元素,分別在瑞典、法國和德國一個接一個地發現了。有趣的是,上述三個國家在地圖上的位置,大體上和三個元素在週期表上所排列的位置相似。

1889年夏天,門氏接受一個化學會的邀請進行學術講演。在講演結束時說:“20年前我們發現了週期律,並根據它預言了尚未發現的三種元素的性質。那時曾指出過這樣性質的元素將來是一定會發現的,但是並沒想到能在我的有生之年就會發現它們。我今天能夠在尊敬的英國化學會的各位會員先生面前,榮幸地報告說我的預言是完全準確的,這也是我夢想不到的事情。”

門捷列夫對元素週期做出了怎樣的貢獻

德米特里·門捷列夫,19世紀化學家,他發現了元素週期律,並就此發表了世界上第一份元素週期表。門捷列夫對化學這一學科發展最大貢獻在於發現了化學元素週期律。他在批判地繼承前人工作的基礎上,對大量實驗事實進行了訂正、分析和概括,總結出這樣一條規律:元素

的性質隨着原子量(現根據國家標準稱爲相對原子質量)的遞增而呈週期性的變化,既元素週期律。他根據元素週期律編制了第一個元素週期表,把已經發現的63種元素全部列入表裏,從而初步完成了使元素系統化的任務。他還在表中留下空位,預言了類似硼、鋁、硅的未知元素(門捷列夫叫它類硼、類鋁和類硅,即以後發現的鈧、鎵、鍺)的性質,並指出當時測定的某些元素原子量的數值有錯誤。而他在週期表中也沒有機械地完全按照原子量數值的順序排列。若干年後,他的預言都得到了證實。門捷列夫工作的成功,引起了科學界的震動。人們爲了紀念他的功績,就把元素週期律和週期表稱爲門捷列夫元素週期律和門捷列夫元素週期表。

還有其他的未被發現的化學元素嗎

應該是有的,門捷列夫在最初排列出元素週期表時就預言了一些元素,雖然沒有名字但是大致的性質都通過元素週期律預言出來了,而再後來也被證實了。

摘錄:

門捷列夫根據元素週期律編制了第一張元素週期表,把已經發現的63種元素全部列入表裏。他預言了類似硼、鋁、硅的未知元素(門捷列夫叫它們爲類硼、類鋁和類硅元素,即以後發現的鈧、鎵、鍺)的性質,併爲這些元素在表中留下了空位。他在週期表中也沒有機械地完全按照相對原子質量數值由小到大的順序排列,並指出了當時測定某些元素的相對原子質量數值有錯誤。若干年後,他的預言都得到了證實。門捷列夫工作的成功,引起了科學界的震動。人們爲了紀念它的功績,就把元素週期律和元素週期表稱爲門捷列夫元素週期律和門捷列夫元素週期表。但是由於時代的侷限,門捷列夫揭示的元素內在聯繫的規律還是初步的,他未能認識到形成元素性質週期性變化的根本原因。

二十世紀以來,隨着科學技術的發展,人們對於原子的結構有了更深刻的認識。人們發現,引起元素性質週期性變化的本質原因不是相對原子質量的遞增,而是核電荷數(原子序數)的遞增,也就是核外電子排布的週期性變化。後來,科學家又對元素週期表作了許多改進,如增加了0族等,把元素週期表修正爲現在的形式。

鈧的性質

鈧(Sc) 基本知識介紹

� �1879年,瑞典的化學教授尼爾森(L.F.Nilson, 1840~1899)和克萊夫(P.T.Cleve, 1840~1905)差不多同時在稀有的礦物硅鈹釔礦和黑稀金礦中找到了一種新元素。他們給這一元素定名爲"Scandium"(鈧),鈧就是門捷列夫當初所預言的"類硼"元素。他們的發現再次證明了元素週期律的正確性和門捷列夫的遠見卓識。 ��

鈧比起釔和鑭系元素來,由於離子半徑特別小,氫氧化物的鹼性也特別弱,因此,鈧和稀土元素混在一起時,用氨(或極稀的鹼)處理,鈧將首先析出,故應用"分級沉澱"法可比較容易地把它從稀土元素中分離出來。另一種方法是利用鹽的分極分解進行分離,由於鈧最容易分解,從而達到分離的目的。 �

用電解的方法可製得金屬鈧,在煉鈧時將ScCl3、KCl、LiCl共熔,以熔融的鋅爲陰極電解之,使鈧在鋅極上析出,然後將鋅蒸去可得金屬鈧。另外,在加工礦石生產鈾、釷和鑭系元素時易回收鈧。鎢、錫礦中綜合回收伴生的鈧也是鈧的重要來源之一。 鈧在化合物中主要呈3價態,在空氣中容易氧化成Sc2O3而失去金屬光澤變成暗灰色。 ��

鈧能與熱水作用放出氫,也易溶於酸,是一種強還原劑。鈧的氧化物及氫氧化物只顯鹼性,但其鹽灰幾乎不能水解。鈧的氯化物爲白色結晶,易溶於水並能在空氣中潮解。在冶金工業中,鈧常用於製造合金(合金的添加劑),以改善合金的強度、硬度和耐熱和性能。如,在鐵水中加入少量的鈧,可顯著改善鑄鐵的性能,少量的鈧加入鋁中,可改善其強度和耐熱性。在電子工業中,鈧可用作各種半導體器件,如鈧的亞硫酸鹽在半導體中的應用已引起了國內外的注意,含鈧的鐵氧體在計算機磁芯中也頗有前途。在化學工業上,用鈧化合物作酒精脫氫及脫水劑,生產乙烯和用廢鹽酸生產氯時的高效催化劑。在玻璃工業中,可以製造含鈧的特種玻璃。在電光源工業中,含鈧和鈉製成的鈧鈉燈,具有效率高和光色正的優點。

元素名稱:鈧

元素原子量:44.96

元素類型:金屬

發現人:尼爾森 發現年代:1876年

發現過程:

1876年,瑞典的尼爾森,在研究黑稀金礦時,發現了鈧。

元素描述:

銀白色金屬,質軟。密度2.9890克/釐米3。熔點1541℃。沸點2831℃。常見化合價+3。第一電離能爲6.54電子伏特。易溶於水,可與熱水作用,在空氣中容易變暗。

元素來源:

從鎢礦、錫石及含有其他稀土的礦石中回收製得,主要礦物爲鈧釔石,極稀少。

元素用途:

可以製造特種玻璃和合金等。它的化合物和氧化鈧可用來作催化劑。

元素輔助資料:

在鐿土發現後第二年,1879年瑞典化學家尼爾森從鐿土中分離出一個新的土,稱爲鈧土(scandia),元素名稱是scandium,元素符號爲Sc。

瑞典化學家克利夫在研究了鈧的一些性質後,指出它就是門捷列夫根據元素週期律預言的類硼。

隨着鈧以及其他一些稀土元素的發現,完成了發現稀土元素第三階段的另一半。

還有未發現的元素嗎?

至於地球上到底有多少元素,還會不會發現新元素,這是幾代化學家一直在思考的問題。在思考中不斷有新發現,新的發現又引起新的思考,經歷了一個漫長的過程。

古人花了幾千年的時間,到18世紀末,纔有20多種元素的身份被確定下來,其中像金、銀、汞、銅、鐵等元素,人們頻繁地使用過,原先卻不知道它們就是元素。

在19世紀、20世紀這200多年中,化學家應用各種手段去搜尋元素,出現了許多發現元素的故事。

1811年,在法國化學家庫爾特瓦實驗室裏,一隻公貓闖了進來,撞倒一瓶硫酸,硫酸流出來,流到了裝有海藻灰溶液的盆裏。化學家正想去懲罰那隻闖禍的貓,卻被盆中的奇特現象吸引住了:盆裏升起一縷縷紫色的煙霧。這是一種化學反應!偶然的現象引起了他極大的興趣,再次重複這個過程,又看到了紫色的蒸氣。把紫色的蒸氣收集起來,得到了一種晶體。分析後確定,這是一種新元素:碘。

在化學家尋找新元素的手段中,有化學分析,也有光譜分析。每一種元素在激發成氣體狀態後,通過分光鏡都會產生獨特的光譜。鉀蒸氣的光譜是兩條紅線、一條紫線;鈉蒸氣有兩條靠得很近的黃線……已經知道的元素,光譜非常明確,容易辨認。如果發現從未見過的光譜,那就是一種尚未發現的新元素。1868年,天文學家分析太陽光的光譜,發現了一條明亮的黃線,就是未見過的光譜。兩個月以後,科學家確認這是一種新元素,命名爲氦。因爲首先是從太陽中發現的,氦又稱爲“太陽元素”。

到了19世紀,發現的元素多了起來,化學家反倒有點迷茫。每個元素都有自己的性質,各種元素的性質各有不同,它們之間有什麼聯繫,應該去尋找元素性質的某種規律。

面對不斷髮現的新元素,化學家想到了爲化學元素排排隊,就像學生排隊那樣,從小到大地排。元素怎麼分大小?曾經採用過比較原子量大小的辦法,而現在採用的辦法是以原子序數爲準,氫原子核只有一個質子,它就是1號,原子序數爲1;氦原子核裏有兩個質子,它就是2號,原子序數爲2……

19世紀後半葉,化學家門捷列夫分析了當時已發現的63種元素,發現元素之間的關係,除了可以按原子量大小排隊以外,它們的化學性質還呈現週期性的變化,排出了著名的元素週期表。從這張表上看,其中有好幾個空位,也就是說,還有元素尚未被發現。根據元素週期表的理論,門捷列夫發出預言,還存在着尚未發現的元素:類鋁、類硼、類硅……

這真是天才的預言,門捷列夫不僅說出了還有未發現的元素,而且說出了這些新元素的性質。門捷列夫的同事——科學家不僅不相信,而且大加諷刺,他們只承認已存在的物質,不承認不知道、不存在的元素,把門捷列夫的研究說成是在研究鬼怪。

那些科學家把尚不知道的元素說成“鬼怪”以後,卻不得不承認1875年發現的新元素“鎵”正是“類鋁”;1879年發現的“鈧”正是“類硼”;1886年發現的“鍺”正是“類硅”。

尋找新元素的研究仍在不斷地進行着,到了20世紀的40年代,已經找到了第92號元素鈾。鈾處在元素週期表的最後一個位置,週期表中除了4個空位以外,其他元素從1號到92號都找到了。自然界只有92種元素。

沒想到,新發現不斷出現。在1937年到1945年之間,原來週期表上的4個空位都已填滿,表上的92種元素全部到位。可是,在1940年,科學家在A旋加速器中用中子轟擊鈾原子的時候,意外地發現了第93號元素“鎿”。

“鎿”是海王星的意思。因爲“鈾”是天王星的意思,天王星以外是海王星,照這樣推下去,海王星以外,還應該有一顆冥王星,果然又發現了第94號元素鈈。

元素週期表的歷史演變過程是什麼?

你好,元素週期表的歷史演變可以追溯到18世紀,由於化學元素的不斷髮現,種類越來越多,反應的性質越來越複雜。化學家開始對它們進行了整理、分類的研究,以尋求系統的元素分類體系。

一、門捷列夫發現元素週期律前對元素分類的研究

(1)1789年,法國化學家拉瓦錫在他的專著《化學綱要》一書中,列出了世界上第一張元素表。他把已知的33種元素分成了氣體元素、非金屬、金屬、能成鹽之土質等四類。但他把一些物,如光、石灰、鎂土都列入元素。

1.屬於氣態的簡單物質,可以認爲是元素:光、熱、氧氣、氮氣、氫氣。

2.能氧化和成酸的簡單非金屬物質:硫、磷、碳、鹽酸基、氫氟酸基、硼酸基。

3.能氧化和成鹽的簡單金屬物質:銻、砷、銀、認鑽、銅、錫。鐵、錳、汞、鉬、金、鉑、鉛、鎢、鋅。

4.能成鹽的簡單土質:石灰、苦土、重土、礬土、硅土。

(2)1829年,德國化學家德貝萊納(Dobereiner,J.W.1780-1849)根據元素的原子量和化學性質之間的關係進行研究,發現在已知的54種元素中有5個相似的元素組,每組有3種元素,稱爲“三元素組”,如鈣、鍶、鋇、氯、溴、磺。每組中間一種元素的原子量爲其它二種的平均值。例如,鋰、鈉、鉀,鈉的原子量爲

(69+39.1)/2=23。

(3)1862年,法國的地質學家尚古多(Chancourtois,A.E.B.1820-1886)繪出了“螺旋圖”。他將已知的62個元素按原子量的大小次序排列成一條圍繞圓筒的螺線,性質相近的元素出現在一條堅線上。他第一個指出元素性質的週期性變化。

(4)1863年,英國的化學家紐蘭茲(Newlands,J.A.R.1837-1898)排出一個“八音律”。他把已知的性質有周期性重複,每第八個元素與第一個元素性質相似,就好象音樂中八音度的第八個音符有相似的重複一樣。

H1 Li2 G3 Bo4 C5 N6 O7

F8 Na9 Mg10 Al11 Si12 P13 S14

Cl15 K16 Ca17 Cr18 Ti18 Mn20 Fe21

Co或Ni22 Cu23 Zn25 Y24 Zn26 As27 Se28

Br29 Rb30 Sr31 Ce或La33 Zr32 V或Mo34 Ro或Ru35

Pd36 Ag37 Cd38 V40 Sn39 Sb41 Fe43

I42 Cs44 Ba或V45 Ta46 W47 Nb48 Au49

Pt或Ir50 Tl53 Pb54 Th56 Hg52 Bi55 Os51

二、元素週期律的發現

1869年3月,化學家門捷列夫(1834-1907)公開發表了論文《元素屬性和原子量的關係》,列出了週期表,提出了元素週期律──元素的性質隨着元素原子量的遞增而呈週期性的變化。他在論文中指出:“按照原子量大小排列起來的元素,在性質上呈現明顯的週期性。”“原子量的大小決定元素的特徵。”“無素的某些同類元素將按他們原子量的大小而被發現。”

1869年12月,德國的化學家邁耶爾(Meyer,J.L.1830-1895)地發表了他的元素週期表,明確指出元素性質是它們原子量的函數。在他的表中,出現了過渡元素族。

爲什麼門捷列夫理論能戰勝前期和同期理論,獨佔元素週期律的發現權呢?分析科學史上的這一重大案例,可知門捷列夫理論在以下幾方面較其他理論優越:

⒈材料豐富

在前門捷列夫時期,發現的元素及有關的材料較少,分類工作都是侷限於部分元素,而不是把所有元素作爲一個整體考慮,因此也就不能很好地解釋過去和現有的實驗事實和化學現象。

在門捷列夫時期,發現的元素已佔全部元素(現週期表上元素)的一半,且掌握了這些元素的有關知識,如物理性質、化學性質、化合價等,測定元素性質的方法得到了重大突破,特別是原子量的測定工作不斷取得進展。1860年,在世界化學家大會上,化學家們同意形成統一的原子量測定方法和系統的原子量表。門捷列夫出席了這次大會,並接受了阿佛加德羅的分子論。這促使他能提出正確的元素週期律。

⒉自洽性好

紐蘭茲機械地按當時測定的原子量大小排列元素,沒有估計到原子量數值存在錯誤,又沒有考慮尚未發現的元素,因此很難將事物的內在規律清楚地揭示出來。理論內部的混亂引來了其它人的嘲笑和譏諷。而邁耶爾犯了同樣的錯誤。門捷列夫卻對一些原子量進行了大膽地修改,從而消除理論內部的矛盾。如當時公認金的原子量爲169.2,金就應排在鋨198.6,銥196.7的前面,而門捷列夫認爲應排在這些元素後面。經重新測定這些元素的原子量分別爲:鋨190.9,銥193.1,鉑195.2,金197.2。事實證明了門捷列夫的正確。另外,他還大膽地修改了鈾、銦、鑭、釔、鉺、鈰、釷的原子量。

⒊預見性好

門捷列夫在表中對尚未發現的元素留下了4個空格,在1871年的新表中又列出6個空格,且預言了這些元素的存在及它們的性質。邁耶爾雖然也在表中留有空格,但他沒有對未知元素的性質作出預言。

1875年,法國化學家布阿博德朗(Boisbandran,P.E.L.1838-1912)在分析比裏牛斯山的閃鋅礦時發現一種新元素,命名爲鎵(法國的古名叫加里亞)。這只是又發現了一個新元素而已──第65個元素,本身並無精彩出奇的地方。然而,令鎵的發現者吃驚的是一封來信,筆跡不熟,來自“聖·彼得堡”。來信說,他所找到的鎵的性質並不完全對,特別是該金屬的比重不應當是布阿博德朗所求出的4.7,而應當在5.9到6.0之間。署名是“聖·彼德堡大學教授狄米德里·門捷列夫”。布阿博德朗是世界上獨一無二的手中拿着剛發現鎵的人,從沒見過鎵的俄羅斯教授怎麼能這樣說呢?

布阿博德朗感慨萬千。但畢竟他是一個真正的科學家,他用嚴謹的科學態度來對待此事。他重新測定了純淨鎵的比重,是5.96。憤慨變爲欽佩。布阿博德朗在一篇論文中寫到:“我認爲沒有必要再來說明門捷列夫先生的這一理論的偉大意義了。”這是科學史上破天荒第一次事先預言一個新元素的發現。

1879年,瑞典化學家尼爾森(Nilson.L.F.1840-1899)發現了經門捷列夫預言並詳細描述了的第二個元素“類硼”。尼爾森把它叫做鈧。他寫到:俄羅斯化學家的思想已經得到了最明白的證明了。

1885年,德國的化學家文克列爾(Winkler.C.A.1838-1904)發現了元素鍺。門捷列夫在1870年就曾經特別詳細地預言過這個他叫“類硅”的元素性質。文克列爾的論文一問世,人們就把它與15年前門捷列夫的預言相比,有令人感到驚奇的巧合。發明者本人說到:未必再有例子能更明顯地證明元素週期學說的正確性了。

1895年英國化學家拉姆塞(Ramsay.W.1852-1916)等人發現了氣體元素氦、氬、氙等一系列惰性氣體元素;1899年,居里夫人等人發現釙、鐳等放射性元素,它們都按門捷列夫週期表中預定的位置就座。另外,在Mn一列留下的空位,後由電力公司老闆不惜重金去探索這一元素。1925年,德國化學家諾塔克(Noddack.W.1893-1960)夫婦發現了它──錸,一種制白熱電燈的極好燈絲的元素。這些都是科學思維的偉大勝利。

因此,對此理論的發現,有人作了這樣的描述:在科學大道上,有一塊寶石,它就是元素週期律。拉瓦錫、德貝萊納、紐蘭茲、邁耶爾等人從它身邊走過,都把它拿起來看看,然後又把它扔掉。是門捷列夫吸取前人經驗,仔細研究它,使之散發出本身的光彩,最後他拿着這塊寶石,登上了化學的高峯,統一了整個無機化學。以上是關於元素週期表和週期律的概要,不足之處望斧正! 2013年2月25日 15:58

硼礦的標誌層是什麼

在硼礦的地質勘探中,根據工作任務分爲找礦、初勘、詳勘和生產勘探4個階段。

在硼礦的找礦階段,地球物理和地球化學方法起着重要作用。重力、磁性及電阻率等地球物理測量方法可用來測定隱伏構造形態及盆地基礎剖面。

根據硼元素很活潑的特點,在尋找可溶性硼酸鹽時,可採水樣進行分析。水中硼元素的異常及與硼伴生的許多元素都可作爲找硼的標誌。在地形被輕微切割地區和水系乾涸、氣候乾燥的條件下,可用分散流岩石地球化學方法。次生分散暈的地球化學結果可用來預測硼的遠景。含鋰較高的鹽湖滷水或地下滷水,也標誌着可能有硼的富集。

硼礦牀的勘探類型,是根據主礦體的延展規模、礦體形態及內部結構複雜程度、厚度穩定程度、有用組分分佈均勻程度和構造、岩脈、夾石發育程度來劃分的。

1.礦體延展規模

大型:礦體延長大於700 m,延深大於300 m;

中型:礦體延長200~700 m,延深100~300 m;

小型:礦體延長小於200 m,延深小於100 m。

2.礦體形態及內部結構複雜程度

簡單:礦體呈層狀、似層狀,外形規整到較規整,夾石少,面夾石率小於15%;

中等:礦體呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀,外形較規整,夾石較少,面夾石率15%~25%;

3.礦體厚度穩定程度

穩定:礦體厚度變化小,相鄰工程厚度幅差一般小於1倍,厚度變化係數小於50%;

較穩定:礦體厚度變化中等,有規律,相鄰工程厚度幅差1~3倍,厚度變化係數大於80% 。

4.有用組分分佈均勻程度

均勻:品位變化係數小於40%;

較均勻:品位變化係數40%~70%;

不均勻:品位變化係數大於70% 。

5.構造、岩脈發育程度

簡單:礦體產狀穩定,一般無或很少有較大的斷層破壞礦體,火成岩脈不發育;

中等:礦體產狀較穩定,有少數較大的斷層,對礦體有一定程度的破壞,火成岩脈較發育,對礦體有一定影響;

複雜:礦體產狀不穩定,斷層及火成岩脈發育,對礦體影響及破壞較大。

(一) 遼寧後仙峪硼礦(硼鎂石-遂安石型硼礦)

後仙峪硼礦位於遼寧營口市虎皮峪背斜南翼。區內地層爲寬甸羣和草河羣變質岩系,硼礦產在寬甸羣磚廟組中。

後仙峪礦區分爲5個礦化帶,其中規模最大的是第二號礦化帶。該礦化帶中有6個硼礦體,其中以Ⅴ號礦體爲最大,其次是Ⅲ、Ⅳ號礦體。

V號礦體呈扁豆狀和似層狀。該礦體的主要礦物爲硼鎂石和遂安石,礦體厚度變化較大,最厚可達61 m,平均厚度17 m,是一個高品位大礦體。

該礦體的主要脈石礦物是鎂橄石、蛇紋石,其次還有金雲母、透閃石、滑石、方解石、白雲石、菱鎂礦以及少量的硅鎂石類、綠泥石、磁鐵礦、磷灰石等。

礦石按自然類型劃分有:遂安石型、硼鎂石型、遂安石和硼鎂石混合型、硼鎂鐵和硼鎂鐵與硼鎂石混合型等。按工業要求劃分,則有硼鎂石礦石、硼鎂鐵礦石以及硼鎂鐵與硼鎂石混合型礦石。遂安石礦石多位於礦體的中部,硼鎂石礦石多位於礦體的上部和下部,而混合型礦石只見於礦體上部,分佈很侷限。

沿整個礦化帶走向和傾向,B2O3含量的變化規律不明顯,但就單一礦體而言,無論是沿走向或傾向,在礦體收縮或尖滅方向上均有逐漸變貧的趨勢,在礦體膨脹部位,B2O3含量爲最高。

(二) 遼寧翁泉溝硼鐵礦牀(硼鎂石-硼鎂鐵礦型)

該礦牀於1958年發現,位於遼寧省鳳城市劉家河鄉與西門子鄉的交界處,是一個硼、鐵共生並含鈾的特大型沉積變質再造型硼礦牀。

該礦牀包括東臺子、業家溝和翁泉溝三個主要礦段,總儲量(B2O3)爲2 185萬t,鐵礦石2.8億t。B2O3儲量佔全國總儲量的45%左右。由於選礦及鈾的放射性問題,因此使之至今未能得到開發利用。但近年來,在這方面已有相當大的突破,研究證明,該礦牀中90%以上礦石是屬於具有可選性的硼鎂石-磁鐵礦型,通過選、冶結合的加工工藝,能獲得較滿意的結果,可望不久將會有實質性的進展。

翁泉溝硼礦賦存於古元古界遼河羣里爾峪組下部的變粒巖段之中。硼鐵礦層主要產於蛇紋岩、金雲蛇紋岩中,部分產於蛇紋石化大理岩中。放射性元素與硼鎂鐵礦緊密共生、礦體傾角變化大,一般是淺部較陡,深部較緩,靠近向斜軸部礦體近於水平。

礦區分上、下兩層礦,共分9個礦體。礦體呈層狀、透鏡狀、扁豆狀。礦體長約3 000 m,寬約1 500 m,最大延深600 m,一般厚度30~50 m,厚度變化較大,隨含礦岩層的厚度變化而異。

礦體與圍巖呈整合接觸關係,中間爲金雲透閃巖的交代帶。礦體中夾有數層黑雲角閃變粒巖、蛇紋岩、電氣透輝巖等,厚度0.5~25 m不等,延長几米到數百米。

礦體與賦礦岩層的厚度之間關係密切。沿走向、傾向二者厚度有正相關關係。

礦體內較大礦體是Ⅰ、Ⅱ號礦體,Ⅰ號礦體規模最大,其儲量佔全礦區的90%。南北寬1 500 m,東西延長2 800 m,最大厚度150 m,平均厚度45 m。Ⅱ號礦體平均厚度22 m。

整個礦牀屬鎂質硼鎂鐵礦,主要礦石礦物爲磁鐵礦、硼鎂鐵礦,其次爲纖維硼鎂石、遂安石、晶質鈾礦。脈石礦物爲蛇紋石、金雲母、硅鎂石。主要爲變晶、交代殘餘結構、條帶狀、塊狀、斑雜狀構造。礦石中B2O3含量一般爲4%~10%(平均7.23%),最高可達22.68%。TFe在空間上分佈較爲均勻,與B2O3一般呈正相關關係,依硼酸鹽礦物和磁鐵礦的含量,可將本礦區礦石分爲四類:硼鎂石-磁鐵礦型、硼鎂鐵礦-磁鐵礦型、硼鎂石(遂安石)-硼鎂鐵礦-磁鐵礦型、磁鐵礦型。其中,以前兩類爲主要類型。

(三) 班戈錯硼礦(鹽湖碳酸鹽型硼礦)

班戈錯硼礦位於藏北高原東部,是鹽湖硼礦牀中鹽湖硼砂亞型硼礦。

新生代火山及地熱活動爲本區鹽湖硼礦的主要物質來源。班戈錯是第四紀晚期由於高原湖泊的收縮、分離、解體而成。距今約18 900 a左右開始形成含硼滷水,後來,隨着氣候漸趨寒冷,而在湖中形成硼酸鹽沉積。

班戈錯硼礦實際由3個湖(一湖、二湖和三湖)組成,硼礦體大多賦存於“二湖”。

該礦包括固、液相兩種硼礦。固體硼礦多爲貧礦。B2O3含量僅爲0.25%~1.5%,大多數爲表外礦。僅在局部地段有硼礦聚集體,儘管品位較高,但由於分散、規模小,因而僅適於手工開採。

這類固體硼礦主要是指各種形狀的硼砂:板狀硼砂、粉狀或細粉塊體硼砂、砂礦狀硼砂、透明塊狀硼砂和結核狀硼砂。

板狀硼砂晶形完整,顆粒粗,含硼量高(B2O3含量爲33%~35%),雜質含量較少。主要分佈在二湖東北部。礦帶長約6 km,寬約300~800 m,形成狹長形硼礦帶。該類硼砂爲該湖最早人工開採的礦石,稱之爲第一硼礦帶。

粉狀或細粉狀塊體硼砂是灰白色不透明的塊體,半自形-自形不等粒結構,主要由0.01~0.5 mm細粒硼砂組成。其B2O3含量爲20%~30% 。該類硼礦儲量大、質量好,開採容易。稱爲第二個硼礦帶。礦體埋藏深度不等。

砂礦狀硼砂爲灰白-白色、半透明-透明,似砂礦狀,分佈於第一、二硼礦帶中。

透明塊體硼砂埋深大於2 m,厚度爲數十米至1.6 m。這類礦石數量不多,但品位最高,B2O3含量高達36.51% 。產於第二硼礦帶中。

結核狀硼砂呈灰黃-灰白色結核狀,結核大小爲10~30 cm,數量很少,品位也只有20%~25%。

(四) 青海大柴旦湖硼礦(硫酸鹽型鹽湖硼礦)

青海大柴旦湖位於柴達木盆地的北緣。盆地北緣的南祁連山斷裂帶有一個溫泉-泥火山活動帶,自第四紀更新世晚期以來,含硼滷水從深部涌出,通過周圍的河流、溫泉等匯入大、小柴旦湖而形成礦牀。

大柴旦湖硼礦系硫酸鹽型的鈉硼解石-柱硼鎂石亞型的鹽湖硼礦。是一個大型的、含有硼、鋰、鉀等多種有用成分的綜合性礦牀。

大柴旦湖硼礦爲現代沉積型固相硼礦和晶間水、地表滷水液相硼礦兩者兼有的礦牀。固體硼礦又分爲湖濱硼礦和湖底硼礦兩種。

湖濱硼礦分佈於湖泊階地和緩坡地帶,分佈於湖東、西部階地上。東部的含礦層底部爲黑色泥灰,其上部爲石膏細砂粘土層(厚度約0.2~0.3 m),再往上就是硼礦層,主要硼礦物爲柱硼鎂石,其次爲鈉硼解石和水方硼石。礦層呈扁豆狀、窩狀、條帶狀、團粒狀,B2O3含量較高,礦層含B2O3 0.75%~9.19%,礦體集中部位高達25%~30%以上。礦層長35 km,寬0.8~1.5 km。西部硼礦產於粉砂石膏層中,一般出露地表,最深也只有2 m多。硼礦物以鈉硼解石爲主,柱硼鎂石爲次。礦體長7 km,寬0.5~1.5 km,B2O3含量一般爲0.77%~7.06%。礦體集中部位硼的品位較高,構成富礦體。

另一種固相硼礦爲湖底硼礦。按其成硼時間和沉積物的組合特徵,由下到上可劃分爲五個礦層和一個礦化層:粘土礦化層、鹽類硼砂、石鹽粘土硼礦、泥灰石膏硼礦、芒硝硼礦和石鹽硼礦共6層。五個礦層的共同之處是:主要硼礦物爲鈉硼解石或柱硼鎂石,或是兩者皆有,除泥灰石膏層外,其餘皆爲貧礦體,B2O3含量都不到3%;礦體形狀多呈似層狀(或層狀)或透鏡體。

泥灰石膏硼礦層爲本礦區湖底固體硼礦中品位最高的含硼礦層,B2O3含量通常爲0.75%~10.70%,分佈於現代湖水範圍內,埋深6~8 m。

液體硼礦也分爲地表滷水礦和晶間滷水礦。

地表滷水礦分佈於礦區的東部和北部。面積爲44 km2,水深0.2~0.7 m。其面積和水深受季節性影響明顯。

地表滷水屬於硫酸鎂亞型,礦化度330~350 g/L,B2O3含量爲1 700~1 800 mg/L。

晶間滷水賦存於鹽層和黑色含鹽泥灰中。晶間滷水中含有的硼及鋰、鉀等組份含量比地表滷水高。而且,隨季節變化幅度也比地表滷水小。該種滷水由上往下可粗分兩層:第一層賦存於全新世鹽沉積中,埋深0~0.5 m,面積130.18 km2,B2O3含量1 269~2 385 mg/L。第二層賦存於上更新世晚期鹽沉積中,面積30 665 km2,埋深14 m,厚度3~5 m(最大10.10 m)。B2O3含量高達1 453~2 264 mg/L,屬於硫酸鎂亞型。

晶間滷水儲量大,濃度和組份相對穩定,是提取硼及其它礦物(鋰、鉀等)的主要液體硼礦牀。

(五) 湖南常寧七裏坪硼礦(內生夕卡巖硼礦牀)

七裏坪硼礦位於大義山黑雲母花崗岩體北西端。區內褶皺斷裂發育。礦區地層爲上古生界石炭系壺天羣、二疊系棲霞組、鬥嶺組。

礦體圍巖爲厚層狀白雲石大理岩。礦區爲單斜構造,斷層對礦體稍有破壞。燕山期岩漿活動強烈,大義山花崗岩體的黑雲母花崗岩是成礦母巖。圍巖蝕變主要爲鎂質夕卡巖化,其次爲鈣質夕卡巖化。

礦區共有5個礦帶,18個礦體,構成工業礦體的主要是第一和第二礦帶。

第一礦帶規模大,礦化較好,分佈於礦區的西部,礦帶長1 500 m,平均寬度300 m。該礦帶有兩個工業礦體,呈似層狀和透鏡狀。第一礦體長950 m,寬350 m。第二礦體長800 m,寬300 m,礦層平均厚4.37 m,B2O3平均含量6.5%。

第二礦帶規模較小,但礦化好。它位於第一礦帶之上,全長1 200 m,平均寬度100 m。該礦帶僅一個工業礦體,呈透鏡狀,沿走向延長1 000 m,寬150 m。礦體平均厚度2.9 m,含B2O3 8.77% 。

礦石自然類型有6種。其中有工業意義的是鎂硼石型、硼鎂石型和鎂硼石-硼鎂鐵礦型。

主要礦物有鎂硼石、硼鎂石。次要礦物:硼鎂鐵礦、氟硼鎂石、輝銅礦。少量的伴生礦物有符硼鈣石、白硼鈣石、硼磷鎂石、 白鎢礦、斑銅礦等。

脈石礦物主要是:方解石、白雲石、硅鎂石、石榴子石、符山石、透輝石。其次還有蛇紋石、角閃石、透閃石、硅灰石、淺色閃石等。

參考資料:http://www.scky.org.cn/news_view.asp?newsid=3727

元素週期律是怎麼被發現的?

門捷列夫一生勤奮地從事化學研究,終於發現了自然科學的重要定律之一——元素週期律,並據此預見了一些當時尚未發現的元素。元素週期律還指導了對元素及其化合物性質的系統研究,成爲現代有關物質結構理論發展的基礎。

1834年2月8日,門捷列夫生於貧寒的中學教員家庭。他天資聰穎,勤奮好學,少年時父親去世,由母親撫養,母親希望日後他能成爲一個對社會有用之才。1855年,門捷列夫畢業於彼得堡師範學院,當過中學化學教師。1859年至1861年在德國海德大學進修,在那裏,門捷列夫結識了一大批著名的化學家,有德國的,還有法國、意大利的。他們有關區別原子量與分子量的主張對門捷列夫產生了重大影響。回國後,他在著名的彼得堡大學任教,博學多才的他,講授的課程妙趣橫生,深受學生喜愛。不久他就成爲彼得堡大學首屈一指的化學教授。與此同時,他還在研讀前人的科學論著,蒐集了大量的科學文獻資料。

1869年,門捷列夫開始教授無機化學這門課程。他發現這門課的內容太陳舊,迫切需要一本能反映最新科學發展水平的無機化學教科書。於是,他決定編一本新的教材,並取名爲《化學原理》。經過兩年的努力,他完成了《化學原理》第一卷,但是,當他從事第二卷的著述時,遇到了困難。這一卷要論述到化學元素的性質,可是,它們的次序應該怎樣排列呢?當時化學家們在論述這個問題時,有的先講氫,因爲它最輕;有的先講氧,因爲它最爲常見;有的先講鐵,因爲它使用得最多。門捷列夫認爲:之所以產生這種現象,是因爲化學家們還不清楚化學元素之間排列的規律。他決心找出化學元素性質變化的規律,並把它寫進《化學原理》中去。

爲此,門捷列夫製作了60多張卡片,在每張卡片上都寫了該元素的名稱、原子量、化合物的化合價和主要性質以及有關它的已知材料。以什麼爲依據來編排元素的順序呢?經過反覆比較,門捷列夫終於發現只有按照元素的原子量來編排纔是最理想的,因爲每種元素的原子量都有確定的數值,而且當時已經知道的60多種元素的原子量彼此都不相同。他排成了一張表,在這張表中,各種元素的性質隨着原子量的增加,而大致呈現出週期性的變化。

然而,在排列過程中,門捷列夫遇到了一些特殊情況。這些情況很難處理。比如鈹這個化學元素,如果按原子量順序來排列,應該插在碳和氮之間,但顯然是多餘的;而鋰和硼之間,卻又好像少了一個元素。“會不會是鈹的原子量弄錯了呢?”門捷列夫大膽地提出了這個疑問。鈹的當量是4.5,這是通過實驗得到的不會有問題,但化合價是推測出來的。當時人們認爲鈹的性質像鋁,因而把它的化合價與鋁定爲一樣,都是+3價,而原子量是化合價乘以當量計算出來的,因此鈹的原子量是13.5(碳的原子量爲12,氮的原子量爲14)。如果它的性質不像鋁而像其他什麼元素,原子量就會不同。

門捷列夫查閱了大量資料,結果發現,鈹的性質也很像鎂,而鎂的化合價爲+2價。這樣鈹的原子量成爲6,正好排在鋰(原子量爲7)和硼(原子量爲11)之間。這一突破極大地鼓舞了門捷列夫,他又用類似的辦法,大膽更正了好幾個元素的化合價和原子量,從而使這些元素在排列中回到它們應有的位置上。

但新的問題又出來了:比如鈣的原子量爲40,而在它後面的鈦的原子量,卻猛增到50。按週期性排列的元素之間在原子量和性質上上下脫節!門捷列夫苦苦地思索,終於想到,現在的60多種元素不會是自然界現存的全部元素,今後還會有新的元素被發現。他設想在鈣和鈦之間,還會有一個至今仍未發現的元素,它遲早會被人們發現,所以應該在鈣的後面,給這個未發現的元素留下一個空位。門捷列夫稱之爲“類硼”,並預言了它的一些主要性質。

門捷列夫在排列時還發現,鋅後面應該是砷,但砷的性質和磷相似,應該放在磷下面。於是他又大膽推測鋅與砷之間還有兩種元素未被發現,門捷列夫把這兩個位置空了出來,並稱之爲“類鋁”和“類硅”,並同樣預言了它們主要的性質。

就這樣,35歲的門捷列夫在化學元素符號的簡單排列中,發現了化學元素週期律。1869年,門捷列夫發表了世界上第一張化學元素週期表。發表後,不少化學家對它表示懷疑。特別是對他預言並描述當時還未發現的類硼、類鋁和類硅三種元素,表示不可理解。甚至有人認爲門捷列夫是想入非非。連他的導師也告誡他要踏踏實實做些實事,別再不務正業了。然而,門捷列夫堅信,週期律是科學的,它一定經得起實踐的檢驗。

1875年,門捷列夫在法國科學院院報上看到一篇報道:法國化學家布瓦博德朗發現了一種新的元素——鎵。門捷列夫認爲它的性質和自己預言過的類鋁很相似,但這種新元素的比重是4.7克/立方厘米,與他預言的比重5.9~6克/立方厘米差距較大,這是爲什麼呢?門捷列夫再次覈算了一遍,認爲自己的預言是正確的。於是他給布瓦博德朗寫了一封信,告訴他鎵的比重測錯了。布瓦博德朗接信後大吃一驚,這位法國化學家按照門捷列夫的建議重新提煉了鎵,並再次測定了它的比重。完全證實了門捷列夫的科學預言。就這樣,法國科學家用實驗的方法,證明了元素週期律的科學性。這件事在歐洲引起了巨大反響,許多科學家根據門捷列夫創制的元素週期表,去探索尚未發現的元素。歐洲幾十個著名的實驗室,都在緊張地工作,他們渴望新發現。

1880年,瑞典兩位化學家發現了一種新元素——鈧,這就是門捷列夫預言過的類硼;1886年,德國化學家文克列爾用光譜分析法發現了一個新元素——鍺,這就是門捷列夫預言過的類硅。早在1871年,門捷列夫還曾預言過11種未發現的元素,並且指出了它們應排列的位置和原子量等。以後陸續被發現的新元素氦、氖、鐳、錸、鍀、砹等,再次證明了週期律確實是普遍適用的。週期律作爲一個基本定律,有力地促進了現代化學和物理學的發展。

由於發現了化學元素週期律,門捷列夫順利地寫出了《化學原理》第二卷。這是世界上第一部以化學元素週期律爲綱的無機化學教科書。

門捷列夫晚年繼續勤奮地工作。1887年,他根據溶劑與溶液相互作用的原理,創立了溶液水代理論,之後又提出煤在地下氣化和以化學精煉石油的主張。1902年2月2日,門捷列夫病逝,幾萬人自發地參加了他的葬禮。在送葬的隊伍中,有人高舉着一條巨大的橫幅,上面畫着這位偉大化學家所創制的元素週期表。

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