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石盐和钾盐怎么分:苦咸味与密度两步定案

干涸盐湖的盐壳上,一层白色小立方体结得密密匝匝,指尖一捻就碎,舔一下是纯粹的咸。不远处的盐层颜色发乳白,个别地方透出淡红,舔一下却是苦的,舌根发涩。两种都是立方体解理、都能溶于水,区别只在阳离子,判据也就落在舌头上和手上。

先尝味道:纯咸与苦咸是两种离子的区别

石盐是氯化钠,味纯咸;钾盐是氯化钾,味苦咸,咽下去后舌根留一股涩。这一条在新鲜断面上最准,风化面上附着的其他盐类会干扰。取米粒大小的一粒放在舌尖,几秒内就能分出,不需要咽下。

味觉测试只对纯净、已知的盐类样品有意义。盐壳表面常混有镁盐和硫酸盐,那些成分本身带苦味,会把钾盐的苦味放大,也会把石盐染成苦咸。先刮掉表层 2–3 毫米,取内部新鲜面再尝,结论才站得住。

再掂重量:钾盐比石盐轻将近一成

石盐的密度是 2.16–2.17 克/立方厘米,钾盐是 1.98–1.99 克/立方厘米,相差约 9%。同样大小的两块,钾盐明显轻。这个差别比石膏与硬石膏之间的小,手感要靠比较,单独一块拿在手里不容易觉察,得用同体积的两块反复交替,或者直接上天平。

密度差来自钾与钠的原子量。钾是 39,钠是 23,晶格常数却接近,钾盐的晶胞里装的是更重的阳离子,密度反而更低,原因在钾离子半径大,把晶格撑开了。本文判断:这一对矿物里,重的反而是原子量小的那个,靠原子量直觉去猜会猜反。

最硬的一条在共生层位:钾盐层多压在石盐层之上

蒸发岩的结晶顺序由溶解度决定。海水浓缩时,碳酸盐先沉,接着是石膏和硬石膏,然后才是石盐,最后是钾盐和光卤石。在一个剖面里从下往上走,见到石盐层之后再见到钾盐层,顺序不会颠倒,这是几十年盐矿勘探积累的规律。

层位之外还有伴生矿物。钾盐层里常出现光卤石,它是钾镁的复盐,硬度 2.5,密度只有 1.6 克/立方厘米,比钾盐还轻,在潮湿空气中很快变成糊状。看到光卤石,说明这一层已经接近蒸发岩序列的顶端。

混进来的是光卤石与再结晶石盐

光卤石与钾盐同为钾盐类,味也苦,区别在密度和稳定性。光卤石密度 1.6 克/立方厘米,比钾盐轻两成,入水后迅速溶解并留下镁盐残渣;表面几分钟内就吸潮发黏,钾盐则要慢得多。

精制的食盐是重结晶的石盐,立方体晶形比天然盐更完整,边长 0.1–1 毫米,晶面平整。它没有伴生矿物,味纯咸,密度仍是 2.16 克/立方厘米。家里的一勺盐和盐湖里的一块盐,化学成分相同,只是结晶条件不同。

关键数据

下列数值取自矿物学手册与盐类矿床教材的常见区间。含杂质多的盐样密度会偏高,测之前应敲掉表面风化层,取内部干净块体。味觉、潮解、层位三方面的观察应同时记下,单靠一项容易出偏差。

  • 石盐:硬度 2–2.5,密度 2.16–2.17 克/立方厘米,味咸。
  • 钾盐:硬度 1.5–2,密度 1.98–1.99 克/立方厘米,味苦咸。
  • 两者均为三组立方体解理,碎块呈小立方体。
  • 光卤石:硬度 2.5,密度 1.6 克/立方厘米,极易潮解。
  • 蒸发岩结晶顺序:碳酸盐、硫酸盐、石盐、钾盐。
  • 两者条痕均为白色,均易溶于水。

边界

潮湿天气里,两种盐的表面都会潮解,解理面变浑浊,立方体棱角被溶圆。这时晶形判据失效,密度也会因表层吸水而偏低。钾盐吸湿更快,在潮湿空气里放几小时,表面就发黏。

细粒盐壳无法辨味,也取不下单晶。粉末状盐混着泥沙时,味觉被土味掩盖,密度测不准。本文判断:这类样品只能靠化学分析定钾钠比,野外应当只记录层位和构造,不给矿物种名。

参考文献

  • 王濮, 潘兆橹, 翁玲宝.《系统矿物学》. 地质出版社, 1982–1987. —— 卤化物各论。
  • Klein C, Dutrow B. Manual of Mineral Science (23rd ed.). Wiley, 2008. —— 石盐与钾盐物理性质。
  • Deer W A, Howie R A, Zussman J. An Introduction to the Rock-Forming Minerals (2nd ed.). Longman, 1992. —— 蒸发岩矿物条目。
  • 中国大百科全书总编辑委员会.《中国大百科全书·地质学》. 中国大百科全书出版社, 1993. —— 石盐、钾盐、光卤石条目。
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文章名称:石盐和钾盐怎么分:苦咸味与密度两步定案
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