Карбонаты

Карбонаты — минералы, соли угольной кислоты H₂CO₃. Выделяются бикарбонаты (кислые соли), безводные и водные нормальные карбонаты, карбонаты, содержащие дополнительные анионы [OH]⁻, F⁻ или Cl⁻, а также сложные карбонаты, содержащие анионы [SO₄]²⁻ или [PO₄]³⁻.

• Наиболее распространены карбонаты с двухвалентными катионами: Ca, Mg, Fe, Mn, Ba, Sr, Pb, Zn, Cu и др.
• Na⁺ и K⁺, а также катион (NH₄)⁺ могут образовывать лишь бикарбонаты или входить в состав двойных солей.
• Изредка в число катионов входят Ni³⁺, Al³⁺, Bi³⁺.
• Известен ряд карбонатов с U⁴⁺, Ce³⁺, La³⁺ и другими элементами.
• Для карбонатов характерны многочисленные изоморфные ряды с полной или ограниченной смесимостью.
• Широко распространены двойные соли.

Основной структурной единицей карбонатов является радикал [CO₃]²⁻. В нём атом углерода находится в центре равностороннего треугольника с атомами кислорода в вершинах. Связи между C и O в основном ковалентные, а между радикалами и катионами — ионные.

• Большая часть карбонатов кристаллизуется в тригональной и ромбической, реже — в гексагональной, моноклинной и других сингониях.
• Широко распространено явление полиморфизма.
• Большая часть карбонатов бесцветна; содержащие же сильные хромофорные ионы Fe, Mn, Cu окрашены в бурые, розовые, жёлтые, зелёные и другие цвета.
• Твёрдость: 3–5.
• Удельный вес: от 1,5 до 8,1 (карбонаты с Bi).
• Для карбонатов очень характерно высокое двупреломление, обусловленное плоской формой треугольных радикалов [CO₃]²⁻ и параллельным расположением последних.

Многие карбонаты образуются при экзогенных процессах. Кальцит, доломит и другие карбонаты слагают толщи осадочных и метаморфических горных пород. Ряд карбонатов образуется биохимическим путём. Широко распространены карбонаты в гидротермальных месторождениях, формируясь в них при средних и низких температурах. В зоне окисления рудных месторождений накапливаются карбонаты Pb, Zn, Cu и других тяжёлых металлов.

Карбонаты используются во многих отраслях промышленности:

• строительной — цемент и другие стройматериалы;
• металлургической — огнеупоры;
• оптической, химической, бумажной, стекольной и других.

Многие карбонаты являются рудами металлов: Pb, Zn, Cu, Fe, Mn и других.