Ювелирное обозрение

Каменная соль — осадочный минерал, состоящий преимущественно из хлористого натрия. Состав примесей зависит от характеристик месторождений. Почему же это каменная соль, а не просто, например, натриевая или хлористая? Это название отражает состояние минерала и отношение к нему человека. В состоянии естественного месторождения это действительно соленые камни. Это потом, после обработки галит, как еще называют эту соль, становится просто былым соленым порошком. Именно в таком виде его называют поваренной солью.

Каменная соль

Основные характеристики каменной соли

Свое научное название минеральный галит получил в Древней Греции. Перевод этого слова неоднозначен, однако его смысл с двумя понятиями — морем и солью. Химическая формула каменной соли простая — это NaCl в качестве основного вещества и другие элементы в качестве примесей. Чистая каменная соль содержит 61% хлора и 39% натрия.

В чистом виде этот минерал может быть:

• прозрачным;
• непрозрачным, но просвечивающим;
• бесцветным или белым с признаками стеклянного блеска.

NaCl

Однако чистый NaCl в природе встречается редко. Его месторождения могут иметь оттенки цветов:

• желтого и красного (присутствие окиси железа);
• темных — от бурого до черного (примеси разложившейся органики, например, гумуса);
• серого (примеси глины);
• синего и сиреневого (присутствие хлорида калия).

Галит отличается хрупкостью, гигроскопичностью и, конечно, соленым вкусом. Минерал хорошо растворяется в воде при любой температуре, но плавится только при высоких температурах — не ниже 800°С. Огонь при плавлении окрашивается в желтые оттенки.

Кристаллическая структура каменной соли представляет собой плотный куб, в узлах которого находятся отрицательные ионы хлора. Октаэдрические пустоты между атомами хлора заполнены положительно заряженными ионами натрия. Устройство кристаллической решетки представляет собой образец идеального порядка — в ней каждый атом хлора окружен шестью атомами натрия, а каждый атом натрия соседствует с таким же количеством ионов хлора.

Идеальные кубические кристаллы в некоторых месторождениях заменяются на октаэдрические. В соляных озерах на дне могут образовываться корки и друзы.

Происхождение соляных месторождений

Каменная соль — это минерал экзогенного происхождения. Формировались залежи соли во время осадочных процессов в условиях сухого и жаркого климата. Происхождение соляных залежей связано с медленным высыханием бессточных соляных озер, морских заливов и мелководий.

В небольших количествах соль галит формируется при засолении почв, во время вулканической деятельности. Засоление почвы происходит в засушливых регионах. Этот процесс может развиваться в естественных или антропогенных условиях. Естественное засоление происходит там, где близко к поверхности подходят грунтовые воды с повышенной соленостью воды. Такая вода испаряется, а на поверхности почвы образуется соляная корка. Кроме того, засолиться почва может и сверху, например, во время нагонных морских наводнений или цунами. В этом случае большое количество соленой морской воды проникает в нижние горизонты почвы, а потом испаряется, а на поверхности отлагается соль.

Засоленная почва

Человек засаливает почву при обильном поливе в условиях засушливого климата. В регионах, где испарение воды из нижних слоев почвы в совокупности превышает приток воды с осадками, почва сильно минерализована. Если ее поливать, то увеличивается и испарение. В результате на поверхность выходят минералы, отложившиеся в разных почвенных слоях. На такой почве образуется соляная корка, препятствующая любому проявлению жизни.

Каменная соль по своему происхождению подразделяется на следующие категории:

• Самосадочную, которая образуется в эвапоритовых бассейнах, откладываясь зернистыми корками и друзами.
• Каменную, залегающую большими пластами между разными горными породами.
• Вулканическую соляную породу, которая откладывается в фумаролах, кратерах и лавах.
• Солончаки, представляющие соляные корки на поверхности почвы в условиях аридного климата.

География основных месторождений

Галит сосредоточен преимущественно в залежах Пермского периода. Это было примерно 250-300 млн. лет назад. Тогда почти повсеместно в Евразии и Северной Америке сформировался сухой и жаркий климат. Водоемы с соленой водой быстро высыхали, а пласты соли постепенно закрывались другими осадочными породами.

На территории России самые крупные залежи галита находятся на Урале (Соликамское и Илецкое месторождения), в Восточной Сибири близ Иркутска (месторождение Усолье-Сибирское). Галит добывается в промышленных масштабах в низовьях Волги, а также на берегах знаменитого соленого озера Баскунчак.

Озеро Баскунчак

Значительные месторождения галита расположены:

• в районе Донецка (Артемовское месторождение);
• в Крыму (район Сиваша);
• на севере Индии в штате Пенджаб;
• в США — штаты Нью-Мексико, Луизиана, Канзас, Юта;
• в Иране — месторождение Урмия;
• в Польше — солевые шахты Бохня и Величка;
• в Германии неподалеку от Бернбурга, где галит имеет голубые и сиреневые оттенки;
• крупные соляные озера расположены в западной части Южной Америки.

Использование каменной соли

Как бы ни ругали применение каменной соли в пищевой промышленности и в быту, без этой «белой смерти» человек обойтись не может. Это не просто соединения минералов, хотя сложный состав каменной соли в некоторых месторождения очень ценится в медицине. Соль, растворенная в воде или в пище — это увеличение количества ионов, то есть положительно и отрицательно заряженных частиц, которые активизируют все процессы, протекающие в организме.

Однако галит нашел свое применение и в химической промышленности. Например, без NaCl не обходится производство соляной кислоты, перекиси натрия и других соединений, востребованных в разных отраслях потребления. Применение галита, кроме употребления его в пищу, обеспечивает более чем 10 000 различных процессов производства и конечного потребления.

Соль

Этот минерал по-прежнему является самым востребованным и дешевым консервантом, помогающим жить людям от одного урожая к другому, перевозить продукты на большие расстояния, запасаться пищевыми продуктами впрок. Функция соли как консерванта по-прежнему спасает по всему миру людей от голода.

В наше время хлористый натрий стал одним из самых дешевых пищевых продуктов. А когда-то были соляные бунты. Обозы с этим товаром передвигались под усиленной охраной. Этот продукт входила в состав солдатских пайков. Возможно, созвучие слов солдат и соль не случайно.

Методы добычи соли

Как добывают галит в наше время? Современная добыча осуществляется несколькими методами.

• Массовая добыча большого количества каменной соли производится шахтным способом, который заключается в извлечении каменной соли из осадочных пород. Поскольку галит представляет собой сплошной твердый монолит, его приходится размягчать при высокой температуре и под давлением. Для поднятия соли на поверхность применяются специальные солекомбайны.
• Вакуумный метод заключается в том, чтобы вываривать минералы из воды с высоким уровнем концентрации растворенной соли. Для получения рассола бурят скважину, добираясь до месторождения каменной соли. После этого в недра закачивается чистая пресная вода. Минерал быстро в ней растворяется, формируя насыщенный раствор. После этого рассол выкачивают на поверхность. Обычно так добывают соль для пищевых и медицинских нужд, поскольку рассол не содержит примесей других пород.
• Озерный метод основан на добыче соли в открытых соляных водоемах. Такой метод не требует возведения буровых скважин или строительства шахт. Однако добытый таким способом продукт нуждается в тщательной очистке, что влияет на себестоимость.
• Метод выпаривания морской воды практикуется уже около 2 000 лет. Оно было популярно в странах с сухим и жарким климатом. Для получения соли из морской воды здесь не нужны были источники энергии, поскольку солнце само прекрасно справлялось с процессом испарения воды. Однако такой процесс был очень медленным, поэтому при большой концентрации населения, жаждавшего соли, применяли специальный подогрев.

Соляная пещера

Антиподом выпаривания является метод, практиковавшийся в регионах с холодным климатом. Дело в том, что пресная вода замерзает быстрее, чем соленая. По этой причине в сосуде ранний лед при растапливании представлял собой практически пресную воду. В оставшейся воде концентрация соли при этом увеличивается. Так из морской воды одновременно можно было получать пресную воду и насыщенный рассол. Из воды позднего льда соль вываривалась быстро и с меньшими энергетическими затратами.

В наше время NaCl — продукт, ставший привычным. Употребление хлористого натрия в пищу носит характер доведения ее вкуса до состояния морской воды. Это потребность всех организмов, живущих на суше.

Каменная соль (галит, Halite) – это один из самых распространенных минералов на земле. Химическая формула NaCl – хлорид натрия. Вещество природного происхождения, основные залежи сосредоточены в местах, где в древности были моря и океаны. Формирование новых месторождений происходит постоянно, соленые озера, моря, лиманы являются потенциальными месторождениями. На данный момент элитные сорта пищевой соли добываются в существующих озерах, а нижележащие запасы являются зоной формирования галита.

Происхождение

Галит имеет поверхностные и ископаемые месторождения. Поверхностные залежи разделяются на древние месторождения и современные формирования. Древние в основном представлены каменной солью осадочного происхождения на местах некогда существовавших заливов, озер, морских лагун в период, когда на планете было сухо и очень жарко, что вызывало интенсивное испарение воды.

Ископаемые месторождения залегают пластами, штоками или куполами под поверхностью земли в среде осадочных пород. Пласты ископаемой соли имеют слоистую структуру, перемежающуюся с глиной, песчаником. Купольное расположение галита образуется вследствие движения пород, когда вышележащие пласты, передвигаясь, выталкивают более мягкие залежи каменной соли в ослабленные зоны, в результате получается купол. Размер купольного галита может достигать нескольких десятков километров.

Виды галита

Минерал галит различают на первичный и вторичный. Первичный получил свое образование из рапы древних соляных бассейнов и имеет вкрапления других минералов. Вторичный, более поздний галит, образовался в результате переотложения первичного галита и характеризуется большим содержанием брома.

Минерал вторичного происхождения имеет прозрачную, крупнозернистую структуру и образует крупные гнезда в толще каменной соли. При разработке месторождений, попавшиеся крупные гнезда галита вторичного происхождения иногда удивляют красотой и четкостью линий, разнообразием цветовой палитры. В пластовых залежах галит располагается в виде прожилок, при этом его структура более плотная, белого цвета, иногда переферийные окончания окрашиваются в синий цвет, что может свидетельствовать о радиоактивности.

Характеристики минерала

Галит имеет стеклянный блеск, показатель твердости – 2, удельный вес минерала – 2,1-2,2 г/см 3 . Кристаллы имеют белый, серый, розовый, синий, красный цвет/оттенок или бесцветны. В массе самородок может быть окрашен в несколько цветов. Кристаллический галит спаивается по трем направлениям любой грани куба. В природе встречается в виде сталактитов, друз, кристаллов, налетов, наплывов и пр.

Минерал имеет ионную кристаллическую решетку, состоящую из положительно заряженных ионов натрия и отрицательно заряженных ионов хлора. На вкус галит соленый, имеет твердую структуру, в воде растворяется полностью, давая осадок примесей, при повышенной концентрации выпадает в осадок в виде кристаллов или хлопьев.

Месторождения

Два самых крупных мировых месторождения галита расположены в Волгоградской области РФ, одно находится на озере Баскунчак, второе – на озере Эльтон. Одной из давно открытых соляных копей является Соль-Илецкое месторождение в Оренбургской области и Усольское в Якутии. На Украине разрабатываются Славяно-Артемовское и Прикарпатское месторождения.

Большие по площади пластовые залежи расположены в Германии, Австрии. В США обширные запасы галита находятся в штатах Канзас, Оклахома и в Саскачеванском бассейне на территории Канады.

Основная сфера применения

Соль галит наиболее часто используется в качестве реагента в борьбе с гололедом на дорогах. Климатические условия большей части территории России характеризуются длительными периодами холода, атмосферными осадками, образующими ледяной панцирь. Учитывая протяженность автомагистралей, никакая техника не в состоянии обеспечить быстрое очищение дорожного полотна. Использование смесей на основе галита помогает быстро и эффективно справиться с гололедом и обеспечить безопасность движения.

Соль техническая галит преимущества имеет такие:

• Легкость, универсальность использования.
• Сохранение качеств реагента при низких температурах (до -30°С).
• Экологическая безопасность.
• Малый расход.
• Низкая стоимость.
• Общая доступность.

Особенности применения

Обработка дорожного полотна реагентом на основе галита провоцирует образование кашицы, которая разрушает ледяную корку, плотно сцепленную с асфальтом. Недостатком реагента можно считать застывание всей массы (реагента и растаявшего льда) при температурах ниже -30°С.

Для более качественной очистки дорог, соль галит смешивают с песком или каменной крошкой, что позволяет быстрее и качественнее очистить асфальт от ледяного покрова. Согласно техническим характеристикам, для очистки одного квадратного метра дороги требуется не более 150 грамм соли, что ставит минерал вне конкуренции в сравнении с другими реагентами. Для бытовых нужд, особенно в зимний период, можно приобрести небольшие упаковки минерального реагента. Техническая соль галит, цена на которую варьирует в рознице от 5 рублей за килограмм, прекрасно справляется с поставленной задачей.

Другие сферы использования

Соль техническая (минеральный галит) применяется в промышленности в таких областях:

• Нефтедобыча. Основное свойство технического галита – растворение льда, размягчение замерзшего или затвердевшего грунта. Зимой или в условиях Крайнего Севера раствор минеральной соли под давлением закачивают в пробуренные скважины, что существенно облегчает дальнейшие работы и экономит другие ресурсы.
• Таблетированный галит используют для промывки промышленных котлов, систем обогрева в целях избавления от накипи. Также эта прессованная форма минерала используется как фильтрующий элемент для очистки больших объемов воды, например на водозаборных скважинах. Кроме фильтрации, обработка солью избавляет воду от появления микробов и микроорганизмов. Для бытовых целей используется для снижения жесткости горячей воды.
• Строительство. Соль галит применяется при производстве силикатного кирпича для придания конечному продукту устойчивости к резким перепадам температур, также увеличиваются прочностные характеристики и удлиняются сроки эксплуатации. Кирпич с соляной добавкой при производстве имеет более низкую себестоимость. Добавленная в цементный раствор соль помогает ему быстрее «схватиться», что ускоряет процесс строительства и увеличивает долговечность, надежность постройки.

В мире насчитывается более 14 000 областей, где применяется соль техническая (галит). В медицине она используется для производства физрастворов, антисептиков, консервантов лекарственных средств. Техническая соль нашла применение в пищевой промышленности как хладагент, позволяющий быстро заморозить и сохранить продукты при соответствующем температурном режиме.

Реализация

В реализации различают три вида минерала, отличия состоят в характеристиках:

• Высший сорт – содержание хлорида натрия должно составлять не менее 97%, содержание сторонних примесей допускается не более 0,85%.
• Первый – не менее 90% хлорида кальция в массе, сторонние примеси – 5%.
• Второй – минимальное содержание основного элемента должно составлять около 80%, допускаются примеси в количестве 12% от общей массы.

Количество влаги для любого сорта регламентировано на уровне не более 4,5%. От сортности зависит цена, по которой отпускается соль техническая (галит). Цена за тонну сырья колеблется в пределах 3500-3700 рублей (в упаковке).

Согласно ГОСТу, хранение и отпуск минерала допускаются насыпом, тоннами, в полипропиленовых упаковках различного веса. При этом соль, упакованная в мешки, имеет ограниченный срок хранения – до пяти лет, тогда как соль без упаковки может храниться очень долгое время.

Предприятия, разрабатывающие месторождения, проводят реализацию минерала вагонными нормами для оптовых покупателей, что позволяет увеличивать выработку. Согласно сортности, определяется и стоимость такого минерала, как соль (галит). Цена за тонну при реализации вагонными нормами варьируется в диапазоне от 1400 до 2600 рублей.

Помимо технического применения, галит реализуется в качестве необходимой минеральной добавки для животных, в этом случае осуществляется выпуск прессованного минерала в брикетах.

Свойства и область применения технической соли

Техническая соль – это концентрированный минерал природного происхождения, без которого сегодня невозможно представить жизнь человечества. Сырье добывается на дне соляных озер в специальных шахтах при помощи дробления каменных пластов. Существуют и другие наименования этого вещества: галит, каменная соль, хлористый натрий.

Характеристики галита

Конечные физико-химические показатели технической соли (процент примесей в составе, цвет вещества и другие свойства) зависят от установленных технических условий.

• Основным элементом галита является натрий хлористый, который составляет 97% от всей массы материала.
• Традиционно техническая соль белого цвета. Продукты некоторых месторождений обладают желтоватым или серым оттенком из-за наличия другого состава примесей, который зависит от способа добычи.
• Вещество не имеет запаха, не токсично, не взрывоопасно.
• Техническая соль кристаллизуется при температуре от -100°С.
• Насыпная плотность галита в пределах 1,1-1,15 г/см³.
• Влажность не превышает 3%.
• Способность к плавлению превышает показатель в 5 г/г.

Существует 5 типов галита:

• Помол №1 – группа А (высший сорт);
• Помол №2 – группа В;
• Помол №3 – группа С;
• Соляная крошка – группа D;
• Соляные блоки – группа Е.

Области применения технической соли

Галит успешно используется практически во всех отраслях производства. Около половины всего добытого сырья приходится на нужды пищевой и легкой промышленности, 40% применяется в технических целях, а остатки уходят на кормовую соль.

Поскольку материал содержит огромное количество полезных микроэлементов, таких как железо, марганец, хром и селен, техническую соль широко применяют в пищевой промышленности. Без соли нормальная жизнедеятельность людей невозможна, поэтому ее добавляют в большинство продуктов питания. Поваренная соль также используется для консервации рыбы, мяса, овощей. Согласно подсчетам, около 1500 продуктов производятся с применением поваренной соли.

Помимо пищевой промышленности, техническая соль необходима и в других отраслях.

• Галит выступает в роли сырья для производства соды, соляной кислоты и солей на ее основе.
• Техническая соль требуется для высаливания мыла и соления кож, добавляется при производстве органических красок.
• В металлургии галит используется для осуществления хлорирующего обжига, а в производстве керамических изделий его добавляют в состав для глазурирования.
• Производство алюминия и хлорной извести невозможно без использования натрия хлористого.
• Галит служит рудным элементом для получения хлора и металлического натрия, который, в свою очередь, нужен для производства различных сплавов.
• Натрий – один из главных компонентов соли – служит в качестве катализатора в технологии получения синтетического каучука. Его также используют для производства аккумуляторных батарей и теплоносителей ядерных реакторов.
• Концентрированный раствор технической соли обладает превосходными антисептическими свойствами.
• Очищенный хлорид натрия высшего или первого сорта требуется для функционирования котельных – с его помощью фильтруют и смягчают воду. Применение этого вещества также удаляет накипь с внутренних стенок оборудования.
• В нефтяной промышленности галит нужен для размораживания почв. Скважины наполняют раствором на основе технической соли, а затем под давлением он проникает в слои грунта, размягчая их.
• Каменная соль – главный материал, при помощи которого власти российских городов ведут борьбу с гололедом на дорогах в зимнее время. Для решения этой задачи используют галит второго сорта с большим содержанием примесей.
• Материал из отработанных соляных шахт применяется для оборудования галокамер в медицинских учреждениях. Доказано, что минеральные пары соляных комнат благотворно влияют на состояние внутренних органов человеческого организма.
• Техническую соль добавляют в состав стиральных порошков, в сырье для стекла и бумаги.

Поскольку техническая соль – это природный элемент, она обладает не только достоинствами, но и недостатками. Прежде чем купить техническую соль, важно тщательно проанализировать все характеристики продукта. Галит склонен впитывать влагу, поэтому его нужно хранить только в сухих, хорошо проветриваемых помещениях.