3.1.4. Carbonați#
Intuiție
Pune o picătură de acid pe o bucată de calcar: face spumă. Reacția aceasta simplă este și testul de teren al carbonaților, și explicația peșterilor: apa de ploaie, ușor acidă, face același lucru, doar de un milion de ori mai încet.
Carbonații sunt sărurile acidului carbonic (\(\ce{H2CO3}\)), caracterizate prin prezența grupării anionice carbonat (\(\ce{CO3^{2-}}\)) legate de cationi metalici (\(\ce{Ca^{2+}}\), \(\ce{Mg^{2+}}\), \(\ce{Fe^{2+}}\), \(\ce{Mn^{2+}}\) etc.). Cei mai importanți carbonați, cu rol major în geologia inginerească și în industria construcțiilor, sunt prezentați în Tabelul 3.4, iar proprietățile lor generale în Tabelul 3.5.
Mineral |
Formula chimică |
Rol / importanță |
|---|---|---|
calcit |
\(\ce{CaCO3}\) |
Componentul principal al calcarelor, al marnelor și al marmurei. Este relativ solubil în apele acidulate cu \(\ce{CO2}\), ceea ce conduce la formarea carstului (goluri, doline, peșteri) și la degradarea în timp a pietrei de construcție expuse. Materie primă pentru var și ciment; piatră de construcție și agregat. |
aragonit |
\(\ce{CaCO3}\) |
Polimorf al calcitului, instabil în condiții normale de presiune și temperatură; se transformă lent în calcit. Formează cochiliile multor organisme, coralii și depunerile din izvoarele termale (travertin, cruste). Depozitele bioclastice slab cimentate, cu porozitate mare, pot constitui terenuri de fundare dificile. |
dolomit |
\(\ce{CaMg(CO3)2}\) |
Mai stabil în condiții diagenetice decât calcitul, cu duritate și rezistență la alterare mai mari. Componentul principal al dolomitelor, roci folosite ca piatră de construcție, agregat și materie primă pentru lianți și refractare. [DE VERIFICAT: zăcăminte din România (Poiana Ruscă, Rodna, Bihor)] |
siderit |
\(\ce{FeCO3}\) |
Carbonat de fier, prezent în unele roci sedimentare (concrețiuni, „sferosiderite”); prin alterare trece în limonit și colorează rocile în brun-ruginiu. |
magnezit |
\(\ce{MgCO3}\) |
Carbonat de magneziu; reacționează cu \(\ce{HCl}\) numai la cald. Materie primă pentru produse refractare și pentru lianți magnezieni. |
Proprietate |
Descriere |
|---|---|
habitus |
romboedric sau scalenoedric la calcit, romboedric la dolomit; columnar sau acicular la aragonit; frecvent în agregate granulare |
duritate |
mică: 3 la calcit, 3,5–4 la dolomit și aragonit |
luciu |
sticlos (sidefos pe fețele de clivaj) |
clivaj |
perfect după romboedru la calcit și dolomit; slab la aragonit |
spărtură |
concoidală la aragonit; la calcit greu de observat din cauza clivajului |
culoare |
incolore sau albe (leucocrate); alocromatice – galben, brun, roz, cenușiu |
culoarea urmei |
albă |
reacție cu \(\ce{HCl}\) |
energică la rece la calcit și aragonit; slabă la dolomit (numai pulbere sau la cald) |
alte proprietăți |
calcitul transparent (spat de Islanda) prezintă birefringență puternică; calcitul prezintă macle polisintetice |