类硼是如何被确认的

类硼是如何被确认的

类硼被确认的途径是门捷列夫预言了原子量为45的未知元素的性质,并命名为类硼,1879年,瑞典的化学教授尼尔森和克莱夫差不多同时在稀有的矿物硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了一种新元素。他们给这一元素定名为Scandium(钪),钪就是门捷列夫当初所预言的类硼元素。钪是一种化学元素,元素符号是Sc,原子序数是21。单质是一种柔软、银白色的过渡金属,常跟钆、铒等混合存在,产量很少,在地壳中的含量约为0.0005%。钪常用来制特种玻璃、轻质耐高温合金。

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门氏三个代表性的元素类硼、类铝、类硅都在哪些国家发现的?

门捷列夫在他的元素周期表特别选出三个代表性的元素:类硼、类铝、类硅,对它们的性质做了大胆而又细致的预测。在11年当中,门氏特意选出的三个元素,分别在瑞典、法国和德国一个接一个地发现了。有趣的是,上述三个国家在地图上的位置,大体上和三个元素在周期表上所排列的位置相似。类铝率先在法国被发现。4年后,瑞典一位科学家又发现了新元素钪即类硼。1886年德国的温克勒发现了类硅即锗。

1869年3月,谁正式公布元素周期表

1869年3月,的化学家门捷列夫正式公布了元素周期表。

1868年,门捷列夫经过多年的艰苦探索发现了自然界中一个极其重要的规律—元素周期规律。这个规律的发现是继原子-分子论之后,近代化学史上的又一座光彩夺目的里程碑它所蕴藏的丰富和深刻的内涵,对以后整个化学和自然科学的发展都具有普遍的指导意义。

1869年门捷列夫提出第一张元素周期表,根据周期律修正了铟、铀、钍、铯等9种元素的原子量。他还预言了三种新元素及其特性并暂时取名为类铝、类硼、类硅,这就是1871年发现的镓、1880年发现的钪和1886年发现的锗。

扩展资料:

1869年,化学家门捷列夫按照相对原子质量由小到大排列,将化学性质相似的元素放在同一纵行,编制出第一张元素周期表。元素周期表揭示了化学元素之间的内在联系,使其构成了一个完整的体系,成为化学发展史上的重要里程碑之一。

随着科学的发展,元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。当原子结构的奥秘被发现时,编排依据由相对原子质量改为原子的质子数﹙核外电子数或核电荷数﹚,形成现行的元素周期表。

参考资料:百度百科-元素周期律

门捷列夫的预言是什么?

门捷列夫在他的元素周期表中留下了充满的空白,并预言:将来一定会发现该席位的主人。除此之外,门氏又特别选出三个代表性的元素:类硼、类铝、类硅,对它们的性质做了大胆而又细致的预测。这种把握十足、理直气壮的预言将来是否能够得到证实,是对周期表正确性的重大考验。

类铝率先在法国被发现。4年后,瑞典一位科学家又发现了新元素钪即类硼。世人为之欢呼雀跃。

1886年又爆出了新闻:德国的温克勒发现了一种新元素,它与门氏预言的“类硅”相吻合。类硅的发现者温克勒一直相信门氏的周期律。门氏预言,有一个空位元素“类硅”,它的原子量大约是72,密度为5.5……温克勒正是沿这条线索找到“类硅”的。他从银矿中分离出一种原子量为72.7,密度为5.5的银白物质,它在空气中加热后形成的氧化物与预计的一样;它的沸点与门氏预言的一致。

2月26日,门氏致信温克勒表明锗即类硅。周期律大获全胜。在11年当中,门氏特意选出的三个元素,分别在瑞典、法国和德国一个接一个地发现了。有趣的是,上述三个国家在地图上的位置,大体上和三个元素在周期表上所排列的位置相似。

1889年夏天,门氏接受一个化学会的邀请进行学术讲演。在讲演结束时说:“20年前我们发现了周期律,并根据它预言了尚未发现的三种元素的性质。那时曾指出过这样性质的元素将来是一定会发现的,但是并没想到能在我的有生之年就会发现它们。我今天能够在尊敬的英国化学会的各位会员先生面前,荣幸地报告说我的预言是完全准确的,这也是我梦想不到的事情。”

门捷列夫对元素周期做出了怎样的贡献

德米特里·门捷列夫,19世纪化学家,他发现了元素周期律,并就此发表了世界上第一份元素周期表。门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。他在批判地继承前人工作的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,总结出这样一条规律:元素

的性质随着原子量(现根据国家标准称为相对原子质量)的递增而呈周期性的变化,既元素周期律。他根据元素周期律编制了第一个元素周期表,把已经发现的63种元素全部列入表里,从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位,预言了类似硼、铝、硅的未知元素(门捷列夫叫它类硼、类铝和类硅,即以后发现的钪、镓、锗)的性质,并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。而他在周期表中也没有机械地完全按照原子量数值的顺序排列。若干年后,他的预言都得到了证实。门捷列夫工作的成功,引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩,就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。

还有其他的未被发现的化学元素吗

应该是有的,门捷列夫在最初排列出元素周期表时就预言了一些元素,虽然没有名字但是大致的性质都通过元素周期律预言出来了,而再后来也被证实了。

摘录:

门捷列夫根据元素周期律编制了第一张元素周期表,把已经发现的63种元素全部列入表里。他预言了类似硼、铝、硅的未知元素(门捷列夫叫它们为类硼、类铝和类硅元素,即以后发现的钪、镓、锗)的性质,并为这些元素在表中留下了空位。他在周期表中也没有机械地完全按照相对原子质量数值由小到大的顺序排列,并指出了当时测定某些元素的相对原子质量数值有错误。若干年后,他的预言都得到了证实。门捷列夫工作的成功,引起了科学界的震动。人们为了纪念它的功绩,就把元素周期律和元素周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。但是由于时代的局限,门捷列夫揭示的元素内在联系的规律还是初步的,他未能认识到形成元素性质周期性变化的根本原因。

二十世纪以来,随着科学技术的发展,人们对于原子的结构有了更深刻的认识。人们发现,引起元素性质周期性变化的本质原因不是相对原子质量的递增,而是核电荷数(原子序数)的递增,也就是核外电子排布的周期性变化。后来,科学家又对元素周期表作了许多改进,如增加了0族等,把元素周期表修正为现在的形式。

钪的性质

钪(Sc) 基本知识介绍

� �1879年,瑞典的化学教授尼尔森(L.F.Nilson, 1840~1899)和克莱夫(P.T.Cleve, 1840~1905)差不多同时在稀有的矿物硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了一种新元素。他们给这一元素定名为"Scandium"(钪),钪就是门捷列夫当初所预言的"类硼"元素。他们的发现再次证明了元素周期律的正确性和门捷列夫的远见卓识。 ��

钪比起钇和镧系元素来,由于离子半径特别小,氢氧化物的碱性也特别弱,因此,钪和稀土元素混在一起时,用氨(或极稀的碱)处理,钪将首先析出,故应用"分级沉淀"法可比较容易地把它从稀土元素中分离出来。另一种方法是利用盐的分极分解进行分离,由于钪最容易分解,从而达到分离的目的。 �

用电解的方法可制得金属钪,在炼钪时将ScCl3、KCl、LiCl共熔,以熔融的锌为阴极电解之,使钪在锌极上析出,然后将锌蒸去可得金属钪。另外,在加工矿石生产铀、钍和镧系元素时易回收钪。钨、锡矿中综合回收伴生的钪也是钪的重要来源之一。 钪在化合物中主要呈3价态,在空气中容易氧化成Sc2O3而失去金属光泽变成暗灰色。 ��

钪能与热水作用放出氢,也易溶于酸,是一种强还原剂。钪的氧化物及氢氧化物只显碱性,但其盐灰几乎不能水解。钪的氯化物为白色结晶,易溶于水并能在空气中潮解。在冶金工业中,钪常用于制造合金(合金的添加剂),以改善合金的强度、硬度和耐热和性能。如,在铁水中加入少量的钪,可显著改善铸铁的性能,少量的钪加入铝中,可改善其强度和耐热性。在电子工业中,钪可用作各种半导体器件,如钪的亚硫酸盐在半导体中的应用已引起了国内外的注意,含钪的铁氧体在计算机磁芯中也颇有前途。在化学工业上,用钪化合物作酒精脱氢及脱水剂,生产乙烯和用废盐酸生产氯时的高效催化剂。在玻璃工业中,可以制造含钪的特种玻璃。在电光源工业中,含钪和钠制成的钪钠灯,具有效率高和光色正的优点。

元素名称:钪

元素原子量:44.96

元素类型:金属

发现人:尼尔森 发现年代:1876年

发现过程:

1876年,瑞典的尼尔森,在研究黑稀金矿时,发现了钪。

元素描述:

银白色金属,质软。密度2.9890克/厘米3。熔点1541℃。沸点2831℃。常见化合价+3。第一电离能为6.54电子伏特。易溶于水,可与热水作用,在空气中容易变暗。

元素来源:

从钨矿、锡石及含有其他稀土的矿石中回收制得,主要矿物为钪钇石,极稀少。

元素用途:

可以制造特种玻璃和合金等。它的化合物和氧化钪可用来作催化剂。

元素辅助资料:

在镱土发现后第二年,1879年瑞典化学家尼尔森从镱土中分离出一个新的土,称为钪土(scandia),元素名称是scandium,元素符号为Sc。

瑞典化学家克利夫在研究了钪的一些性质后,指出它就是门捷列夫根据元素周期律预言的类硼。

随着钪以及其他一些稀土元素的发现,完成了发现稀土元素第三阶段的另一半。

还有未发现的元素吗?

至于地球上到底有多少元素,还会不会发现新元素,这是几代化学家一直在思考的问题。在思考中不断有新发现,新的发现又引起新的思考,经历了一个漫长的过程。

古人花了几千年的时间,到18世纪末,才有20多种元素的身份被确定下来,其中像金、银、汞、铜、铁等元素,人们频繁地使用过,原先却不知道它们就是元素。

在19世纪、20世纪这200多年中,化学家应用各种手段去搜寻元素,出现了许多发现元素的故事。

1811年,在法国化学家库尔特瓦实验室里,一只公猫闯了进来,撞倒一瓶硫酸,硫酸流出来,流到了装有海藻灰溶液的盆里。化学家正想去惩罚那只闯祸的猫,却被盆中的奇特现象吸引住了:盆里升起一缕缕紫色的烟雾。这是一种化学反应!偶然的现象引起了他极大的兴趣,再次重复这个过程,又看到了紫色的蒸气。把紫色的蒸气收集起来,得到了一种晶体。分析后确定,这是一种新元素:碘。

在化学家寻找新元素的手段中,有化学分析,也有光谱分析。每一种元素在激发成气体状态后,通过分光镜都会产生独特的光谱。钾蒸气的光谱是两条红线、一条紫线;钠蒸气有两条靠得很近的黄线……已经知道的元素,光谱非常明确,容易辨认。如果发现从未见过的光谱,那就是一种尚未发现的新元素。1868年,天文学家分析太阳光的光谱,发现了一条明亮的黄线,就是未见过的光谱。两个月以后,科学家确认这是一种新元素,命名为氦。因为首先是从太阳中发现的,氦又称为“太阳元素”。

到了19世纪,发现的元素多了起来,化学家反倒有点迷茫。每个元素都有自己的性质,各种元素的性质各有不同,它们之间有什么联系,应该去寻找元素性质的某种规律。

面对不断发现的新元素,化学家想到了为化学元素排排队,就像学生排队那样,从小到大地排。元素怎么分大小?曾经采用过比较原子量大小的办法,而现在采用的办法是以原子序数为准,氢原子核只有一个质子,它就是1号,原子序数为1;氦原子核里有两个质子,它就是2号,原子序数为2……

19世纪后半叶,化学家门捷列夫分析了当时已发现的63种元素,发现元素之间的关系,除了可以按原子量大小排队以外,它们的化学性质还呈现周期性的变化,排出了著名的元素周期表。从这张表上看,其中有好几个空位,也就是说,还有元素尚未被发现。根据元素周期表的理论,门捷列夫发出预言,还存在着尚未发现的元素:类铝、类硼、类硅……

这真是天才的预言,门捷列夫不仅说出了还有未发现的元素,而且说出了这些新元素的性质。门捷列夫的同事——科学家不仅不相信,而且大加讽刺,他们只承认已存在的物质,不承认不知道、不存在的元素,把门捷列夫的研究说成是在研究鬼怪。

那些科学家把尚不知道的元素说成“鬼怪”以后,却不得不承认1875年发现的新元素“镓”正是“类铝”;1879年发现的“钪”正是“类硼”;1886年发现的“锗”正是“类硅”。

寻找新元素的研究仍在不断地进行着,到了20世纪的40年代,已经找到了第92号元素铀。铀处在元素周期表的最后一个位置,周期表中除了4个空位以外,其他元素从1号到92号都找到了。自然界只有92种元素。

没想到,新发现不断出现。在1937年到1945年之间,原来周期表上的4个空位都已填满,表上的92种元素全部到位。可是,在1940年,科学家在A旋加速器中用中子轰击铀原子的时候,意外地发现了第93号元素“镎”。

“镎”是海王星的意思。因为“铀”是天王星的意思,天王星以外是海王星,照这样推下去,海王星以外,还应该有一颗冥王星,果然又发现了第94号元素钚。

元素周期表的历史演变过程是什么?

你好,元素周期表的历史演变可以追溯到18世纪,由于化学元素的不断发现,种类越来越多,反应的性质越来越复杂。化学家开始对它们进行了整理、分类的研究,以寻求系统的元素分类体系。

一、门捷列夫发现元素周期律前对元素分类的研究

(1)1789年,法国化学家拉瓦锡在他的专著《化学纲要》一书中,列出了世界上第一张元素表。他把已知的33种元素分成了气体元素、非金属、金属、能成盐之土质等四类。但他把一些物,如光、石灰、镁土都列入元素。

1.属于气态的简单物质,可以认为是元素:光、热、氧气、氮气、氢气。

2.能氧化和成酸的简单非金属物质:硫、磷、碳、盐酸基、氢氟酸基、硼酸基。

3.能氧化和成盐的简单金属物质:锑、砷、银、认钻、铜、锡。铁、锰、汞、钼、金、铂、铅、钨、锌。

4.能成盐的简单土质:石灰、苦土、重土、矾土、硅土。

(2)1829年,德国化学家德贝莱纳(Dobereiner,J.W.1780-1849)根据元素的原子量和化学性质之间的关系进行研究,发现在已知的54种元素中有5个相似的元素组,每组有3种元素,称为“三元素组”,如钙、锶、钡、氯、溴、磺。每组中间一种元素的原子量为其它二种的平均值。例如,锂、钠、钾,钠的原子量为

(69+39.1)/2=23。

(3)1862年,法国的地质学家尚古多(Chancourtois,A.E.B.1820-1886)绘出了“螺旋图”。他将已知的62个元素按原子量的大小次序排列成一条围绕圆筒的螺线,性质相近的元素出现在一条坚线上。他第一个指出元素性质的周期性变化。

(4)1863年,英国的化学家纽兰兹(Newlands,J.A.R.1837-1898)排出一个“八音律”。他把已知的性质有周期性重复,每第八个元素与第一个元素性质相似,就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。

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、元素周期律的发现

1869年3月,化学家门捷列夫(1834-1907)公开发表了论文《元素属性和原子量的关系》,列出了周期表,提出了元素周期律──元素的性质随着元素原子量的递增而呈周期性的变化。他在论文中指出:“按照原子量大小排列起来的元素,在性质上呈现明显的周期性。”“原子量的大小决定元素的特征。”“无素的某些同类元素将按他们原子量的大小而被发现。”

1869年12月,德国的化学家迈耶尔(Meyer,J.L.1830-1895)地发表了他的元素周期表,明确指出元素性质是它们原子量的函数。在他的表中,出现了过渡元素族。

为什么门捷列夫理论能战胜前期和同期理论,独占元素周期律的发现权呢?分析科学史上的这一重大案例,可知门捷列夫理论在以下几方面较其他理论优越:

⒈材料丰富

在前门捷列夫时期,发现的元素及有关的材料较少,分类工作都是局限于部分元素,而不是把所有元素作为一个整体考虑,因此也就不能很好地解释过去和现有的实验事实和化学现象。

在门捷列夫时期,发现的元素已占全部元素(现周期表上元素)的一半,且掌握了这些元素的有关知识,如物理性质、化学性质、化合价等,测定元素性质的方法得到了重大突破,特别是原子量的测定工作不断取得进展。1860年,在世界化学家大会上,化学家们同意形成统一的原子量测定方法和系统的原子量表。门捷列夫出席了这次大会,并接受了阿佛加德罗的分子论。这促使他能提出正确的元素周期律。

⒉自洽性好

纽兰兹机械地按当时测定的原子量大小排列元素,没有估计到原子量数值存在错误,又没有考虑尚未发现的元素,因此很难将事物的内在规律清楚地揭示出来。理论内部的混乱引来了其它人的嘲笑和讥讽。而迈耶尔犯了同样的错误。门捷列夫却对一些原子量进行了大胆地修改,从而消除理论内部的矛盾。如当时公认金的原子量为169.2,金就应排在锇198.6,铱196.7的前面,而门捷列夫认为应排在这些元素后面。经重新测定这些元素的原子量分别为:锇190.9,铱193.1,铂195.2,金197.2。事实证明了门捷列夫的正确。另外,他还大胆地修改了铀、铟、镧、钇、铒、铈、钍的原子量。

⒊预见性好

门捷列夫在表中对尚未发现的元素留下了4个空格,在1871年的新表中又列出6个空格,且预言了这些元素的存在及它们的性质。迈耶尔虽然也在表中留有空格,但他没有对未知元素的性质作出预言。

1875年,法国化学家布阿博德朗(Boisbandran,P.E.L.1838-1912)在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素,命名为镓(法国的古名叫加里亚)。这只是又发现了一个新元素而已──第65个元素,本身并无精彩出奇的地方。然而,令镓的发现者吃惊的是一封来信,笔迹不熟,来自“圣·彼得堡”。来信说,他所找到的镓的性质并不完全对,特别是该金属的比重不应当是布阿博德朗所求出的4.7,而应当在5.9到6.0之间。署名是“圣·彼德堡大学教授狄米德里·门捷列夫”。布阿博德朗是世界上独一无二的手中拿着刚发现镓的人,从没见过镓的俄罗斯教授怎么能这样说呢?

布阿博德朗感慨万千。但毕竟他是一个真正的科学家,他用严谨的科学态度来对待此事。他重新测定了纯净镓的比重,是5.96。愤慨变为钦佩。布阿博德朗在一篇论文中写到:“我认为没有必要再来说明门捷列夫先生的这一理论的伟大意义了。”这是科学史上破天荒第一次事先预言一个新元素的发现。

1879年,瑞典化学家尼尔森(Nilson.L.F.1840-1899)发现了经门捷列夫预言并详细描述了的第二个元素“类硼”。尼尔森把它叫做钪。他写到:俄罗斯化学家的思想已经得到了最明白的证明了。

1885年,德国的化学家文克列尔(Winkler.C.A.1838-1904)发现了元素锗。门捷列夫在1870年就曾经特别详细地预言过这个他叫“类硅”的元素性质。文克列尔的论文一问世,人们就把它与15年前门捷列夫的预言相比,有令人感到惊奇的巧合。发明者本人说到:未必再有例子能更明显地证明元素周期学说的正确性了。

1895年英国化学家拉姆塞(Ramsay.W.1852-1916)等人发现了气体元素氦、氩、氙等一系列惰性气体元素;1899年,居里夫人等人发现钋、镭等放射性元素,它们都按门捷列夫周期表中预定的位置就座。另外,在Mn一列留下的空位,后由电力公司老板不惜重金去探索这一元素。1925年,德国化学家诺塔克(Noddack.W.1893-1960)夫妇发现了它──铼,一种制白热电灯的极好灯丝的元素。这些都是科学思维的伟大胜利。

因此,对此理论的发现,有人作了这样的描述:在科学大道上,有一块宝石,它就是元素周期律。拉瓦锡、德贝莱纳、纽兰兹、迈耶尔等人从它身边走过,都把它拿起来看看,然后又把它扔掉。是门捷列夫吸取前人经验,仔细研究它,使之散发出本身的光彩,最后他拿着这块宝石,登上了化学的高峰,统一了整个无机化学。以上是关于元素周期表和周期律的概要,不足之处望斧正! 2013年2月25日 15:58

硼矿的标志层是什么

在硼矿的地质勘探中,根据工作任务分为找矿、初勘、详勘和生产勘探4个阶段。

在硼矿的找矿阶段,地球物理和地球化学方法起着重要作用。重力、磁性及电阻率等地球物理测量方法可用来测定隐伏构造形态及盆地基础剖面。

根据硼元素很活泼的特点,在寻找可溶性硼酸盐时,可采水样进行分析。水中硼元素的异常及与硼伴生的许多元素都可作为找硼的标志。在地形被轻微切割地区和水系干涸、气候干燥的条件下,可用分散流岩石地球化学方法。次生分散晕的地球化学结果可用来预测硼的远景。含锂较高的盐湖卤水或地下卤水,也标志着可能有硼的富集。

硼矿床的勘探类型,是根据主矿体的延展规模、矿体形态及内部结构复杂程度、厚度稳定程度、有用组分分布均匀程度和构造、岩脉、夹石发育程度来划分的。

1.矿体延展规模

大型:矿体延长大于700 m,延深大于300 m;

中型:矿体延长200~700 m,延深100~300 m;

小型:矿体延长小于200 m,延深小于100 m。

2.矿体形态及内部结构复杂程度

简单:矿体呈层状、似层状,外形规整到较规整,夹石少,面夹石率小于15%;

中等:矿体呈似层状、透镜状、扁豆状,外形较规整,夹石较少,面夹石率15%~25%;

3.矿体厚度稳定程度

稳定:矿体厚度变化小,相邻工程厚度幅差一般小于1倍,厚度变化系数小于50%;

较稳定:矿体厚度变化中等,有规律,相邻工程厚度幅差1~3倍,厚度变化系数大于80% 。

4.有用组分分布均匀程度

均匀:品位变化系数小于40%;

较均匀:品位变化系数40%~70%;

不均匀:品位变化系数大于70% 。

5.构造、岩脉发育程度

简单:矿体产状稳定,一般无或很少有较大的断层破坏矿体,火成岩脉不发育;

中等:矿体产状较稳定,有少数较大的断层,对矿体有一定程度的破坏,火成岩脉较发育,对矿体有一定影响;

复杂:矿体产状不稳定,断层及火成岩脉发育,对矿体影响及破坏较大。

(一) 辽宁后仙峪硼矿(硼镁石-遂安石型硼矿)

后仙峪硼矿位于辽宁营口市虎皮峪背斜南翼。区内地层为宽甸群和草河群变质岩系,硼矿产在宽甸群砖庙组中。

后仙峪矿区分为5个矿化带,其中规模最大的是第二号矿化带。该矿化带中有6个硼矿体,其中以Ⅴ号矿体为最大,其次是Ⅲ、Ⅳ号矿体。

V号矿体呈扁豆状和似层状。该矿体的主要矿物为硼镁石和遂安石,矿体厚度变化较大,最厚可达61 m,平均厚度17 m,是一个高品位大矿体。

该矿体的主要脉石矿物是镁橄石、蛇纹石,其次还有金云母、透闪石、滑石、方解石、白云石、菱镁矿以及少量的硅镁石类、绿泥石、磁铁矿、磷灰石等。

矿石按自然类型划分有:遂安石型、硼镁石型、遂安石和硼镁石混合型、硼镁铁和硼镁铁与硼镁石混合型等。按工业要求划分,则有硼镁石矿石、硼镁铁矿石以及硼镁铁与硼镁石混合型矿石。遂安石矿石多位于矿体的中部,硼镁石矿石多位于矿体的上部和下部,而混合型矿石只见于矿体上部,分布很局限。

沿整个矿化带走向和倾向,B2O3含量的变化规律不明显,但就单一矿体而言,无论是沿走向或倾向,在矿体收缩或尖灭方向上均有逐渐变贫的趋势,在矿体膨胀部位,B2O3含量为最高。

(二) 辽宁翁泉沟硼铁矿床(硼镁石-硼镁铁矿型)

该矿床于1958年发现,位于辽宁省凤城市刘家河乡与西门子乡的交界处,是一个硼、铁共生并含铀的特大型沉积变质再造型硼矿床。

该矿床包括东台子、业家沟和翁泉沟三个主要矿段,总储量(B2O3)为2 185万t,铁矿石2.8亿t。B2O3储量占全国总储量的45%左右。由于选矿及铀的放射性问题,因此使之至今未能得到开发利用。但近年来,在这方面已有相当大的突破,研究证明,该矿床中90%以上矿石是属于具有可选性的硼镁石-磁铁矿型,通过选、冶结合的加工工艺,能获得较满意的结果,可望不久将会有实质性的进展。

翁泉沟硼矿赋存于古元古界辽河群里尔峪组下部的变粒岩段之中。硼铁矿层主要产于蛇纹岩、金云蛇纹岩中,部分产于蛇纹石化大理岩中。放射性元素与硼镁铁矿紧密共生、矿体倾角变化大,一般是浅部较陡,深部较缓,靠近向斜轴部矿体近于水平。

矿区分上、下两层矿,共分9个矿体。矿体呈层状、透镜状、扁豆状。矿体长约3 000 m,宽约1 500 m,最大延深600 m,一般厚度30~50 m,厚度变化较大,随含矿岩层的厚度变化而异。

矿体与围岩呈整合接触关系,中间为金云透闪岩的交代带。矿体中夹有数层黑云角闪变粒岩、蛇纹岩、电气透辉岩等,厚度0.5~25 m不等,延长几米到数百米。

矿体与赋矿岩层的厚度之间关系密切。沿走向、倾向二者厚度有正相关关系。

矿体内较大矿体是Ⅰ、Ⅱ号矿体,Ⅰ号矿体规模最大,其储量占全矿区的90%。南北宽1 500 m,东西延长2 800 m,最大厚度150 m,平均厚度45 m。Ⅱ号矿体平均厚度22 m。

整个矿床属镁质硼镁铁矿,主要矿石矿物为磁铁矿、硼镁铁矿,其次为纤维硼镁石、遂安石、晶质铀矿。脉石矿物为蛇纹石、金云母、硅镁石。主要为变晶、交代残余结构、条带状、块状、斑杂状构造。矿石中B2O3含量一般为4%~10%(平均7.23%),最高可达22.68%。TFe在空间上分布较为均匀,与B2O3一般呈正相关关系,依硼酸盐矿物和磁铁矿的含量,可将本矿区矿石分为四类:硼镁石-磁铁矿型、硼镁铁矿-磁铁矿型、硼镁石(遂安石)-硼镁铁矿-磁铁矿型、磁铁矿型。其中,以前两类为主要类型。

(三) 班戈错硼矿(盐湖碳酸盐型硼矿)

班戈错硼矿位于藏北高原东部,是盐湖硼矿床中盐湖硼砂亚型硼矿。

新生代火山及地热活动为本区盐湖硼矿的主要物质来源。班戈错是第四纪晚期由于高原湖泊的收缩、分离、解体而成。距今约18 900 a左右开始形成含硼卤水,后来,随着气候渐趋寒冷,而在湖中形成硼酸盐沉积。

班戈错硼矿实际由3个湖(一湖、二湖和三湖)组成,硼矿体大多赋存于“二湖”。

该矿包括固、液相两种硼矿。固体硼矿多为贫矿。B2O3含量仅为0.25%~1.5%,大多数为表外矿。仅在局部地段有硼矿聚集体,尽管品位较高,但由于分散、规模小,因而仅适于手工开采。

这类固体硼矿主要是指各种形状的硼砂:板状硼砂、粉状或细粉块体硼砂、砂矿状硼砂、透明块状硼砂和结核状硼砂。

板状硼砂晶形完整,颗粒粗,含硼量高(B2O3含量为33%~35%),杂质含量较少。主要分布在二湖东北部。矿带长约6 km,宽约300~800 m,形成狭长形硼矿带。该类硼砂为该湖最早人工开采的矿石,称之为第一硼矿带。

粉状或细粉状块体硼砂是灰白色不透明的块体,半自形-自形不等粒结构,主要由0.01~0.5 mm细粒硼砂组成。其B2O3含量为20%~30% 。该类硼矿储量大、质量好,开采容易。称为第二个硼矿带。矿体埋藏深度不等。

砂矿状硼砂为灰白-白色、半透明-透明,似砂矿状,分布于第一、二硼矿带中。

透明块体硼砂埋深大于2 m,厚度为数十米至1.6 m。这类矿石数量不多,但品位最高,B2O3含量高达36.51% 。产于第二硼矿带中。

结核状硼砂呈灰黄-灰白色结核状,结核大小为10~30 cm,数量很少,品位也只有20%~25%。

(四) 青海大柴旦湖硼矿(硫酸盐型盐湖硼矿)

青海大柴旦湖位于柴达木盆地的北缘。盆地北缘的南祁连山断裂带有一个温泉-泥火山活动带,自第四纪更新世晚期以来,含硼卤水从深部涌出,通过周围的河流、温泉等汇入大、小柴旦湖而形成矿床。

大柴旦湖硼矿系硫酸盐型的钠硼解石-柱硼镁石亚型的盐湖硼矿。是一个大型的、含有硼、锂、钾等多种有用成分的综合性矿床。

大柴旦湖硼矿为现代沉积型固相硼矿和晶间水、地表卤水液相硼矿两者兼有的矿床。固体硼矿又分为湖滨硼矿和湖底硼矿两种。

湖滨硼矿分布于湖泊阶地和缓坡地带,分布于湖东、西部阶地上。东部的含矿层底部为黑色泥灰,其上部为石膏细砂粘土层(厚度约0.2~0.3 m),再往上就是硼矿层,主要硼矿物为柱硼镁石,其次为钠硼解石和水方硼石。矿层呈扁豆状、窝状、条带状、团粒状,B2O3含量较高,矿层含B2O3 0.75%~9.19%,矿体集中部位高达25%~30%以上。矿层长35 km,宽0.8~1.5 km。西部硼矿产于粉砂石膏层中,一般出露地表,最深也只有2 m多。硼矿物以钠硼解石为主,柱硼镁石为次。矿体长7 km,宽0.5~1.5 km,B2O3含量一般为0.77%~7.06%。矿体集中部位硼的品位较高,构成富矿体。

另一种固相硼矿为湖底硼矿。按其成硼时间和沉积物的组合特征,由下到上可划分为五个矿层和一个矿化层:粘土矿化层、盐类硼砂、石盐粘土硼矿、泥灰石膏硼矿、芒硝硼矿和石盐硼矿共6层。五个矿层的共同之处是:主要硼矿物为钠硼解石或柱硼镁石,或是两者皆有,除泥灰石膏层外,其余皆为贫矿体,B2O3含量都不到3%;矿体形状多呈似层状(或层状)或透镜体。

泥灰石膏硼矿层为本矿区湖底固体硼矿中品位最高的含硼矿层,B2O3含量通常为0.75%~10.70%,分布于现代湖水范围内,埋深6~8 m。

液体硼矿也分为地表卤水矿和晶间卤水矿。

地表卤水矿分布于矿区的东部和北部。面积为44 km2,水深0.2~0.7 m。其面积和水深受季节性影响明显。

地表卤水属于硫酸镁亚型,矿化度330~350 g/L,B2O3含量为1 700~1 800 mg/L。

晶间卤水赋存于盐层和黑色含盐泥灰中。晶间卤水中含有的硼及锂、钾等组份含量比地表卤水高。而且,随季节变化幅度也比地表卤水小。该种卤水由上往下可粗分两层:第一层赋存于全新世盐沉积中,埋深0~0.5 m,面积130.18 km2,B2O3含量1 269~2 385 mg/L。第二层赋存于上更新世晚期盐沉积中,面积30 665 km2,埋深14 m,厚度3~5 m(最大10.10 m)。B2O3含量高达1 453~2 264 mg/L,属于硫酸镁亚型。

晶间卤水储量大,浓度和组份相对稳定,是提取硼及其它矿物(锂、钾等)的主要液体硼矿床。

(五) 湖南常宁七里坪硼矿(内生夕卡岩硼矿床)

七里坪硼矿位于大义山黑云母花岗岩体北西端。区内褶皱断裂发育。矿区地层为上古生界石炭系壶天群、二叠系栖霞组、斗岭组。

矿体围岩为厚层状白云石大理岩。矿区为单斜构造,断层对矿体稍有破坏。燕山期岩浆活动强烈,大义山花岗岩体的黑云母花岗岩是成矿母岩。围岩蚀变主要为镁质夕卡岩化,其次为钙质夕卡岩化。

矿区共有5个矿带,18个矿体,构成工业矿体的主要是第一和第二矿带。

第一矿带规模大,矿化较好,分布于矿区的西部,矿带长1 500 m,平均宽度300 m。该矿带有两个工业矿体,呈似层状和透镜状。第一矿体长950 m,宽350 m。第二矿体长800 m,宽300 m,矿层平均厚4.37 m,B2O3平均含量6.5%。

第二矿带规模较小,但矿化好。它位于第一矿带之上,全长1 200 m,平均宽度100 m。该矿带仅一个工业矿体,呈透镜状,沿走向延长1 000 m,宽150 m。矿体平均厚度2.9 m,含B2O3 8.77% 。

矿石自然类型有6种。其中有工业意义的是镁硼石型、硼镁石型和镁硼石-硼镁铁矿型。

主要矿物有镁硼石、硼镁石。次要矿物:硼镁铁矿、氟硼镁石、辉铜矿。少量的伴生矿物有符硼钙石、白硼钙石、硼磷镁石、 白钨矿、斑铜矿等。

脉石矿物主要是:方解石、白云石、硅镁石、石榴子石、符山石、透辉石。其次还有蛇纹石、角闪石、透闪石、硅灰石、浅色闪石等。

参考资料:http://www.scky.org.cn/news_view.asp?newsid=3727

元素周期律是怎么被发现的?

门捷列夫一生勤奋地从事化学研究,终于发现了自然科学的重要定律之一——元素周期律,并据此预见了一些当时尚未发现的元素。元素周期律还指导了对元素及其化合物性质的系统研究,成为现代有关物质结构理论发展的基础。

1834年2月8日,门捷列夫生于贫寒的中学教员家庭。他天资聪颖,勤奋好学,少年时父亲去世,由母亲抚养,母亲希望日后他能成为一个对社会有用之才。1855年,门捷列夫毕业于彼得堡师范学院,当过中学化学教师。1859年至1861年在德国海德大学进修,在那里,门捷列夫结识了一大批著名的化学家,有德国的,还有法国、意大利的。他们有关区别原子量与分子量的主张对门捷列夫产生了重大影响。回国后,他在著名的彼得堡大学任教,博学多才的他,讲授的课程妙趣横生,深受学生喜爱。不久他就成为彼得堡大学首屈一指的化学教授。与此同时,他还在研读前人的科学论著,搜集了大量的科学文献资料。

1869年,门捷列夫开始教授无机化学这门课程。他发现这门课的内容太陈旧,迫切需要一本能反映最新科学发展水平的无机化学教科书。于是,他决定编一本新的教材,并取名为《化学原理》。经过两年的努力,他完成了《化学原理》第一卷,但是,当他从事第二卷的著述时,遇到了困难。这一卷要论述到化学元素的性质,可是,它们的次序应该怎样排列呢?当时化学家们在论述这个问题时,有的先讲氢,因为它最轻;有的先讲氧,因为它最为常见;有的先讲铁,因为它使用得最多。门捷列夫认为:之所以产生这种现象,是因为化学家们还不清楚化学元素之间排列的规律。他决心找出化学元素性质变化的规律,并把它写进《化学原理》中去。

为此,门捷列夫制作了60多张卡片,在每张卡片上都写了该元素的名称、原子量、化合物的化合价和主要性质以及有关它的已知材料。以什么为依据来编排元素的顺序呢?经过反复比较,门捷列夫终于发现只有按照元素的原子量来编排才是最理想的,因为每种元素的原子量都有确定的数值,而且当时已经知道的60多种元素的原子量彼此都不相同。他排成了一张表,在这张表中,各种元素的性质随着原子量的增加,而大致呈现出周期性的变化。

然而,在排列过程中,门捷列夫遇到了一些特殊情况。这些情况很难处理。比如铍这个化学元素,如果按原子量顺序来排列,应该插在碳和氮之间,但显然是多余的;而锂和硼之间,却又好像少了一个元素。“会不会是铍的原子量弄错了呢?”门捷列夫大胆地提出了这个疑问。铍的当量是4.5,这是通过实验得到的不会有问题,但化合价是推测出来的。当时人们认为铍的性质像铝,因而把它的化合价与铝定为一样,都是+3价,而原子量是化合价乘以当量计算出来的,因此铍的原子量是13.5(碳的原子量为12,氮的原子量为14)。如果它的性质不像铝而像其他什么元素,原子量就会不同。

门捷列夫查阅了大量资料,结果发现,铍的性质也很像镁,而镁的化合价为+2价。这样铍的原子量成为6,正好排在锂(原子量为7)和硼(原子量为11)之间。这一突破极大地鼓舞了门捷列夫,他又用类似的办法,大胆更正了好几个元素的化合价和原子量,从而使这些元素在排列中回到它们应有的位置上。

但新的问题又出来了:比如钙的原子量为40,而在它后面的钛的原子量,却猛增到50。按周期性排列的元素之间在原子量和性质上上下脱节!门捷列夫苦苦地思索,终于想到,现在的60多种元素不会是自然界现存的全部元素,今后还会有新的元素被发现。他设想在钙和钛之间,还会有一个至今仍未发现的元素,它迟早会被人们发现,所以应该在钙的后面,给这个未发现的元素留下一个空位。门捷列夫称之为“类硼”,并预言了它的一些主要性质。

门捷列夫在排列时还发现,锌后面应该是砷,但砷的性质和磷相似,应该放在磷下面。于是他又大胆推测锌与砷之间还有两种元素未被发现,门捷列夫把这两个位置空了出来,并称之为“类铝”和“类硅”,并同样预言了它们主要的性质。

就这样,35岁的门捷列夫在化学元素符号的简单排列中,发现了化学元素周期律。1869年,门捷列夫发表了世界上第一张化学元素周期表。发表后,不少化学家对它表示怀疑。特别是对他预言并描述当时还未发现的类硼、类铝和类硅三种元素,表示不可理解。甚至有人认为门捷列夫是想入非非。连他的导师也告诫他要踏踏实实做些实事,别再不务正业了。然而,门捷列夫坚信,周期律是科学的,它一定经得起实践的检验。

1875年,门捷列夫在法国科学院院报上看到一篇报道:法国化学家布瓦博德朗发现了一种新的元素——镓。门捷列夫认为它的性质和自己预言过的类铝很相似,但这种新元素的比重是4.7克/立方厘米,与他预言的比重5.9~6克/立方厘米差距较大,这是为什么呢?门捷列夫再次核算了一遍,认为自己的预言是正确的。于是他给布瓦博德朗写了一封信,告诉他镓的比重测错了。布瓦博德朗接信后大吃一惊,这位法国化学家按照门捷列夫的建议重新提炼了镓,并再次测定了它的比重。完全证实了门捷列夫的科学预言。就这样,法国科学家用实验的方法,证明了元素周期律的科学性。这件事在欧洲引起了巨大反响,许多科学家根据门捷列夫创制的元素周期表,去探索尚未发现的元素。欧洲几十个著名的实验室,都在紧张地工作,他们渴望新发现。

1880年,瑞典两位化学家发现了一种新元素——钪,这就是门捷列夫预言过的类硼;1886年,德国化学家文克列尔用光谱分析法发现了一个新元素——锗,这就是门捷列夫预言过的类硅。早在1871年,门捷列夫还曾预言过11种未发现的元素,并且指出了它们应排列的位置和原子量等。以后陆续被发现的新元素氦、氖、镭、铼、锝、砹等,再次证明了周期律确实是普遍适用的。周期律作为一个基本定律,有力地促进了现代化学和物理学的发展。

由于发现了化学元素周期律,门捷列夫顺利地写出了《化学原理》第二卷。这是世界上第一部以化学元素周期律为纲的无机化学教科书。

门捷列夫晚年继续勤奋地工作。1887年,他根据溶剂与溶液相互作用的原理,创立了溶液水代理论,之后又提出煤在地下气化和以化学精炼石油的主张。1902年2月2日,门捷列夫病逝,几万人自发地参加了他的葬礼。在送葬的队伍中,有人高举着一条巨大的横幅,上面画着这位伟大化学家所创制的元素周期表。