Эксклюзив
Каздым Алексей Аркадьевич
11 сентября 2015
5369

Алексей Каздым: Галит. Самая обыкновенная соль...

Галит -  распространенный минерал; хлорид натрия. По своему значению в жизни человека он превосходит все неорганические соединения, за исключением воды. Обычная поваренная соль, которую мы ежедневно добавляем в пищу — это измельченный и частично очищенный галит. Название происходит от греческого. «галос» - «соль». Синоним: каменная соль.

Состав галита самый простой – NaCl, и он относится к классу галогенидов (галоидов).

Содержит 39.4 % натрия и 60.6 % хлора. В чистом виде - белый или бесцветный, просвечивающий до прозрачного.

Но часто окрашен, причем цвет зависит от механических примесей и может быть самой разнообразный: из-за окислов железа - желтая или красная; от глинистых минералов - серая; от органических веществ - бурая до черной. Примеси хлорида калия (сильвина) придают галиту насыщенный синий цвет. Очень редкая разновидность с высоким содержанием хлорида серебра (до 11%) известна как гуантахайит (по месторождению Гуантайя в Чили).

Кристаллизуется галит в виде идеальных кубов (кубическая сингония). 

Кристаллы галита

В горных породах встречается в крупно-кристаллических зернистых массах. На дне соляных озер образует корки и друзы.

Изредка выделяется в виде налетов в кратерах вулканов. Волокнистые шестоватые агрегаты галита заполняют трещины в глинистых породах.

От похожих минералов галит нетрудно отличить по высокой растворимости в воде и соленому вкусу.

Галит - широко распространенный минерал экзогенного происхождения. Образуется преимущественно при осадочных процессах в местах с сухим и жарким климатом - бессточных соляных озерах и мелководных морских заливах.

В незначительных количествах кристаллизуется при засолении почв, а также в кратерах и на склонах вулканов или на лавах - в так называемых вулканических возгонах. 

Кристаллизация галита на побережье моря. Кипр

В зависимости от происхождения выделяют четыре разновидности галита:

- самосадочная (садочная) соль, которая в виде зернистых корок и друз образуется в эвапоритовых бассейнах;

- каменная соль, залегающая крупными кристаллическими массами между пластами горных пород, образуется в результате уплотнения осадочных отложений галита, возникших в прошлые геологические эпохи;

-  вулканическая соль, которая в виде волокнистых агрегатов встречается в фумаролах, кратерах и лавах, кристаллизуется при вулканических возгонах;

- соляные выцветы (солончаки), представляющие собой налеты и корочки на поверхности почв в пустынях и степных районах.

Солончаки.  Ростовская область.

Самые значительные запасы галита сосредоточены в месторождениях каменной соли. Наиболее крупные залежи сформировались в Пермский период (250 - 300 млн. лет назад), когда почти на всей территории современной Евразии и Северной Америки царил сухой и жаркий климат. Огромное промышленное значение имеют и самосадочные месторождения, сформировавшиеся в нашу эпоху.

В России крупные залежи каменной соли расположены на Урале (Соль-Илецк, Соликамское), близ Иркутска (Усолье-Сибирское). Самосадочная соль издавна разрабатывается в низовьях Волги, на берегах российского «мертвого моря» — озера Баскунчак. В наши дни из этой самой большой в России «солонки» ежедневно вывозится около 100 вагонов (!) соли.

На Украине каменную соль добывают в Донецкой области (Артемовское), а самосадочную в Крыму (Сиваш).

Крупные залежи галита расположены вдоль Гималаев на севере Индии (шт. Пенджаб), в ряде южных штатов США (Техас, Нью-Мексико, Оклахома, Луизиана, Канзас). Наиболее известные соляные озера-месторождения - Урмия (Иран), Большое Соленое Озеро (Юта, США). Кристаллы галита размером более 10 см встречаются в солевых шахтах Бохня и Величка (Польша).

Красивые голубые и сиреневые друзы добывают близ Бернбурга (Германия).

Среднегодовое потребление поваренной соли составляет около 4 кг на одного человека. Это важнейший, жизненно необходимый пищевой продукт. Помимо этого галит широко используется в химической промышленности (для получения соляной кислоты, перекиси натрия и других соединений Na и Cl), в медицине, металлургии, мыловарении и во многих других отраслях.

Хлорид натрия применяют более чем в 10 тысячах (!) различных случаев.

Как гласит русская пословица — «Соль — всему голова, без соли и жито — трава». Мы привыкли к ее изобилию, но когда-то соли не хватало и ценилась она буквально на вес золота. Из-за нее устраивали бунты и развязывали войны. Совершенно особенное отношение к этому продукту складывалось тысячелетиями и во многом определялось его консервирующими свойствами, которые известны людям с первобытных времен. Ведь при отсутствии возможности заморозить, соление было единственным в ту эпоху способом длительного хранения мяса или рыбы.

В старину соль перевозили под усиленной охраной. По одной из версий, само происхождение слова «солдат» связано с солью. Помимо прочего довольствия, сопровождавшие ценный груз воины получали отдельный соляной паек или деньги на ее покупку. Это специальное вознаграждение называли словом «salarium» (отсюда «salary» — жалованье, зарплата), а одно из значений лат. «datum» - «дар». Очень вероятно, что французское слово «soldat» в первоначальном смысле означает - «солью одаренный».

Без соли человеку не выжить! Когда мы потеем, то теряем не только воду, но и соль.

Тому,  кто путешествует по пустыне необходимо пить подсоленную воду: обычная пресная при долгом пребывании на жаре вредна. Отсюда существующий у африканских охотников обычай пить кровь только что убитых животных — это подходящая возможность восполнить потребность организма в соли.

С древности воинам перед долгим переходом давали что-нибудь соленое, например, вяленую рыбу. Спортсменам-марафонцам в качестве питания на дистанции дают подсоленную воду.

Животные тоже не могут жить без галита. В дикой природе даже самые осторожные звери идут на риск, лишь бы до него добраться.

Концентрация соли в морской воде совпадает с солевым составом крови, поэтому если порезаться о края раковины в море, боль почти не ощущается. Это лишний раз свидетельствует о том, что наши пращуры когда-то выбрались на сушу из океана. Медицинские физиологические растворы по сути представляют собой морскую воду, в которую добавлены питательные вещества.

Большой дефицит соли в организме вызывает расстройства психики, мышечные спазмы, паралич и даже смерть.

Установлено, что полностью бессолевую диету продолжительностью более 10 дней человек не способен перенести без самых серьезных последствий. От нехватки соли плохо заживляются раны.

Отступающая из России армия Наполеона несла огромные потери не из-за голода, а из-за недостатка соли. Солдаты умирали от того, что их раны не заживали.

Однако избыток соли в организме не менее вреден, чем ее недостаток. Мертвое море на самом деле таковым и является -  концентрация хлорида натрия в водах бессточных соляных озер является убийственной для подавляющего большинства живых организмов.

Во все времена и у разных народов рассыпать соль - к беде и потере здоровья. В 146 г. до н. э. после трехлетней осады римляне захватили Карфаген. Согласно постановлению Сената город был полностью уничтожен: его сожгли дотла, а руины посыпали солью, дабы он больше никогда не возродился. В конечном итоге, так оно и вышло — он не возродился!

Основанная здесь Юлием Цезарем колония была окончательно разграблена и уничтожена арабами в конце VII столетия. С тех пор на этом месте никто уже больше не селился.

Наверное, над этим историческим фактом стоит задуматься тем, кто засыпает солью улицы современных российских городов, пытаясь таким сомнительным способом очистить их от снега. Макроскопически представляют собой белесые высыпки и выпоты, изучены на поверхности культурного слоя в Москве. Теоретически галит должен бы растворяться во время дождей, однако его концентрации слишком высоки.

При изучении с применением СЭМ (сканирующего электронного микроскопа с рентгеновским микроанализатором) отмечены кубические кристаллы галита.

Галит характеризуется высокой степенью миграции, независимо от температуры, а растворимость углекислых и сернокислых солей натрия и калия являясь высокой при температуре 20 - 30°С выше нуля, резко снижается при температуре 10°С выше нуля, и особенно при нулевых и отрицательных температурах.

Вследствие этого может происходить пересыщение растворов и кристаллизация таких минералов как: тенардит (сульфат натрия), мирабилит (десятиводный сульфат натрия), глауберит (сульфат натрия и кальция), астраханит (смесь сульфата натри и сульфата магния), карналлит (шестиводный хлорид калия и магния), сода (десятиводный карбонат натрия), гейлюссит (водный карбонат натрия и кальция).

Так как легкорастворимые соли мигрируют в растворах в виде смесей, присутствие одних компонентов способствует повышению или понижению растворимости других. Например, галит заметно повышает растворимость кальцита, а при высоких концентрациях сульфата натрия снижается растворимость сернокислого кальция.

Минералы группы галогенидов характерны для природных засоленных почв и связаны  как с быстрым выпадением из растворов, так и процессами рассоления Легкорастворимые соли образуют минералы и минеральные ассоциации, характерные для каждого типа засоленных почв. Так, например, кизерит и бура характерны для почв сульфатного засоления, сода и нахколит - для почв содово-сульфатно-хлоридного засоления.

Почему мы рассказываем о соли, ее применении? Для жителей Москвы - вопрос весьма актуальный. Достаточно зимой, даже в мороз минус 10-15 градусов выйти на улицу, чтобы ощутить на себе неблагоприятное, хотя, как уверяют жителей Москвы, необходимое воздействие. Зима, мороз, снег - а мы видим  лужи. Снег тает и не замерзает, почему? Это - «антигололедные мероприятия» Правительства Москвы. Да, с одной стороны это вероятно необходимо, но с другой...

Мы не будем говорить о белёсых высолах на обуви и её порчи, о случаях нарушения электоизоляции в троллейбусах, о мощной коррозии (за одну зиму!) кузовов автомобилей, о повреждении соленой водой коммуникаций и телефонных кабелей (соль - великолепны электролит!), о соленой «снежной» каше на улицах, о собаках получающих кровоточащие, долго незаживающие  язвы на лапах, а иногда и отравления, - все эти факты хорошо известны и детально освещены в печати.

Попробуем подойти к данному вопросу с точки зрения воздействия соли на экосистему города, окружающую среду, природу, деревья на территории Москвы. Всегда ли оправдано применение соли, чем грозит бесконтрольное засоление улиц и дворов? На эти вопросы мы и попытаемся ответить.

В Москве применение соли в качестве антигололёдного реагента было положено в конце 50-х начале 60-х годов уже прошлого века. Тогда использовали и обычную поваренную соль, правда  техническую, грубого помола – галит, хлорид натрия, Таким образом улицы Москвы «солят» уже без малого лет шестьдесят. И сыпали в те времена соль не жалея её, ибо стоила она копейки, а работать дворникам, расчищать улицы, колоть лёд, ну очень не хотелось… Впрочем, как и сейчас…

За последние 20 лет, после многочисленных скандалов и выступлений экологов, а также выделения огромных средств, вложенных правительством Москвы в «изучение воздействия солевых реагентов на экологию города», и, безусловно, частично «осевших» в карманах чиновников от экологии, от «поваренной соли» почти отказались… Как отказались, наконец, и от сброса солёного снега в Москва-реку и Яузу… 

Десятки различных НИИ и экологических организаций - кто только этой «проблемой» не занимался, какие только НИИ и лаборатории не пытались «выбить» договора для «изучения воздействии солевых реагентов на почвы и растения Москвы» - и химики, и геологи, и грунтоведы, и гидрогеологи, и биологи – от дендрологов до ихтиологов. Хотя, по сути, а что тут было изучать??? Итак любому ученому было ясно – галит, хлорид натрия, для почв, растений и животных в больших количествах - это смертельный яд, равно как и для организма человека…. Но увы… Ученые тоже хотят кушать… И не стоит их винить за это…

Сейчас в качестве многочисленных антигололёдных реагентов (от предложений купить - «трещит» интернет) используют смеси различного состава, в основном на основе калийной соли - сильвина, технического бишофита  (хлористый магний), ангидрита (сульфата кальция), сульфата натрия и глауберита (смеси сульфата натрия и кальция). Вполне можно предположить, что в целях экономии используют не очищенную соль, а отходы и отвалы.  Хотя иногда, икое-где, пока никто не видит, потихоньку, дворники сыплют обычную «каменную», грубую соль, купленную в ближайшем магазине. Лед растает – им меньше работы…

Так что же происходит с почвами Москвы, и соответственно с теми деревьями и растениями, которые на них растут, когда в них попадают составляющие «антигололёдных реагентов»?

 Для начала немного цифр… Общая соленость морской воды выражается в промилле - количестве растворенных в ней веществ в тысячных долях весовых единиц. В основном соленость колеблется от 32 до 37 промилле, т.е. в 1 литре морской воде содержится от 32 до 37 грамм различных растворенных солей. Для разных морей эта цифра различна, для Черного  моря, например - 17-18 промилле, а для Красного моря - 41-43 промилле. 

Для большинства районов Мирового океана изменения солености заключены в пределах 33 - 37 ‰, средняя соленость составляет 34.72‰. Самый «соленый» океан — Атлантический, средняя соленость в его северной части — 35.06 ‰, самый «пресный» — Тихий, где в северной части средняя соленость — 34.58 ‰.

У соленой воды температура замерзания понижается по мере увеличения солености. В диапазоне солености от 30 до 35 промилле точка замерзания меняется от -1.6 до -1.9 град.

Рапа - вода лиманов, соляных озёр и искусственных водоёмов, представляет собой насыщенный солевой раствор. Зимой рапа в некоторых озёрах не замерзает при температуре до минус 20 °С!

Максимальная соленость наблюдается в лагунах, (например знаменитый залив на западном побережье Каспийского моря Кара-Богаз-Гол), где соленость может достигать  200-400 промилле, т.е. в 1 литре воды содержится 200 - 400 грамм  солей.

Около г. Соль-Илецка Оренбургской области есть является озеро «Развал».. Вода озера имеет очень высокую концентрацию рассола - 260 г/л. Благодаря этому рапа не замерзает при температуры воздуха минус сорок градусов!

Самое соленое озеро нашей планеты – озеро Дон Жуан в Антарктиде, вода в котором в 11 раз солонее морской и может замерзнуть только при температуре -50 градусов С. Оно не замерзает даже при температуре минус 53 градуса по Цельсию.

Солёность в промилле

Пресная вода

Солоноватая вода

Минерализованная вода

Рапа

< 0.5

0.5 — 30

30 — 50

> 50

 

В морской воде соленость определяют в основном хлориды (NaCl, MgCl, KСl), в меньшей степени сульфаты (MgSO4, CaSO4). Количество натрия составляет около 1 %, магния 0.14 %, хлора 1.9 %, кальция – 0.04%, калия 0.04 %. Т.е. в морской воде преобладает натрий, магний, хлор. Температура замерзания соленой воды ниже нуля градусов по Цельсию, например температура приповерхностных вод морей Северного Ледовитого океана с соленостью 25-26 промилле почти всего ниже нуля.

Для засоленных почв - солонцов и солончаков приняты несколько типов по засоленности (слабозасоленные, средне- и сильнозасоленные, солончаки), и кроме того, для засоленных почв выделяются отдельные типы в зависимости от количества и химического состава легкорастворимых солей (содовый, хлоридно-содовый, сульфатно-содовый, хлоридный и т.д.). При концентрации легкорастворимых солей (галита, сильвина, мирабилита, тенардита, астраханита, карналлита) более 1 % почва является солончаком, на котором выживают лишь единичные растения.

А так как в состав реагентов, используемых хозяйственными службами Москвы, в качестве антигололёдных смесей, входят сульфаты и хлориды, то вполне можно говорить о преобладании хлоридо-сульфатного засоления, а точнее солевого загрязнения почв. При данном типе засоления, при содержании солей около 0.4 % - происходит  среднее угнетение растений, при 0.7 % - сильное угнетение растений, а уж при более 1 % (т.е. примерно 1 промилле по сопоставлению с морской водой) – получается, что в Москве просто-напросто образуются что ни на есть самые настоящие солончаки!

В естественных почвах, характерных для почв Москвы, хлор и сульфаты полностью отсутствуют, в «соленых» же почвах Москвы  концентрации сульфат-иона достигают 22 мг/кг, хлора - до 4 мг/кг. Почему мы приводим эти цифры? Дело в том, что весной, во время таяния снега, а также после дождей, легкорастворимые соли вроде бы должны вымываться, уходить в канализационные стоки и т.д.

Тем менее, летом, в жаркое время, при изучении белесых высолов (выпотов) на поверхности почв Москвы нами были обнаружены мелкие, размером первые десятки микрон, но идеальные кристаллы... галита и сильвина, а также микроскопические кристаллические  образования кальцита и гипса! Формы кристаллов, характер их поверхностного растворения и травления необыкновенно похож на аналогичные кристаллические формы солей... в солончаках.

Так что ж происходит? Почему на поверхности почв Москвы, города расположенного в зоне достаточного количества осадков (около 500-600 мм в год), кристаллизуются легкорастворимые соли?

А всё объясняется достаточно просто - количество соли, высыпаемой зимой таково, что даже интенсивный промывной режим не способен вымыть ее из почвы. Соли сохраняются, мигрируют в растворах, поглощаются деревьями и их листвой, травой, а в жаркую погоду, при интенсивном испарении соль кристаллизуется на поверхности, в дождь растворяются снова, и так далее… Снова зима, снова соль, весна - тает снег, соленая вода уходит в почву, поглощается растениями, и что мы видим дальше? А дальше - погибшие и погибающие деревья. За последние несколько лет количество мертвых и умирающих деревьев резко возросло, и хотя власти нас часто уверяют, что деревья умирают от «старости», основной фактор их гибели - длительное, массовое и бесконтрольное засоление улиц.  Даже неприхотливые тополя гниют изнутри, а потом падают на припаркованные автомобили.

Высаживают чахлые деревца, большинство из которых погибает в первый же «солевой» сезон. Соли оказывают отравляющее действие на растения, затрудняя поглощение питательных элементов из почвы. Хорошо заметен угнетенный и погибающий лес вдоль Московской кольцевой автодороги, которую «солили» и «солят» весьма интенсивно.

Кроме того, вспомним, что хлор и его соединения необыкновенно  токсичны, ядовиты и некоторые сульфаты. Вступая в химические соединения с теми металлами, которые всегда находятся в почвах, ионы хлора и сульфат-ионы образуют токсичные химические вещества, поступают в растения, разносятся ветром в виде аэрозолей и пыли, попадающие в легкие людей. Недаром весной, после таяния снега, многие начинаю страдать аллергическими и легочными заболеваниями, усиливаются приступы астмы… Это дело «рук» химреагентов… И конечно тех, кто их весьма интенсивно применяет зимой.

Могут спросить, и наверняка спросят - а как же без соли, ведь будет скользко! Мол, будем же падать, ломать руки-ноги-головы… Да вообщем-то и солью падают…

Давно уже и в Финляндии, и в Швеции, и в Норвегии, и в Северной Германии, Канаде и в США, там, где тоже выпадает снег, практически отказались от солевых реагентов, а если они и используются, то в крайне ограниченных количествах, и только в определённых местах, например на взлетных полосах аэропортов.

В основном в дело идет гранитная или иная каменная крошка, гравий…. Да и снег там убирают часто и чисто, не давая ему возможности смерзаться до льда. Дворники работают… 

И ещё несколько слов о соли… Дело в том, что кроме натрия, хлора, сульфатов и других достаточно токсичных элементов и химических соединений, в противогололёдных реагентах может присутствовать и целый «букет» различных металлов - свинца, кадмия, ртути, бериллия и т.д., а также  мышьяка. При использовании в пищевой или химической промышленности соли очищают, а при использовании для борьбы со льдом??? Тем более не исключено, что «в целях экономии» используются отходы, «хвосты» соляных производств, отвалы, где отдельные токсичные химические элементы и их не менее токсичные соединения, из-за специфических техногенных геохимических барьеров могут интенсивно накапливаться.

В Москве, особенно в центре города выявлены «аномальные зоны» концентрации токсичных металлов и их соединений, в несколько сотен и даже тысяч раз превышающие средние концентрации в горных породах или почвах - свинец, кадмий, медь, никель, ртуть, стронций и т.д.  И это связано не только с автотранспортом, промышленными и бытовыми выбросами, но и с неразумным, неграмотным использованием солевых реагентов.

Сейчас на дороги Москвы (да и других городов) высыпается и выливается сотни тонн различных противогололёдных реагентов, и если дело так пойдет и дальше, то «отцам» города впору будет разводить верблюдов...

Список использованной литературы:

1. Каздым А.А. Техногенные отложения древних и современных урбанизированных территорий (палеоэкологический аспект). М., Наука. 2006. 158 с.
2. Каздым А.А. Техногенные отложения и техногенное минералообразование. М.: РИС ФГУП ВИМС, 2010. 178 с.
3. А.А. «Соленая» Москва // «Экономическая и философская газета», № 10-11 (953), март 2013. С. 8.
4. А.А. «Соленая» Москва // Kontinent Media Group, http://kontinentusa.com/solyonaya-moskva/, 27.02.2014
5. Каздым А.А. «Солёная Москва» // МОИП. Библиотека статей, геология, экология,  http://www.moipros.ru, 2013

© Фотографии автора

 

Рейтинг всех персональных страниц

Избранные публикации

Как стать нашим автором?
Прислать нам свою биографию или статью

Присылайте нам любой материал и, если он не содержит сведений запрещенных к публикации
в СМИ законом и соответствует политике нашего портала, он будет опубликован