فرادرسکانی هالیت چیست؟ + همه چیز در مورد سنگ نمک و کاربردهای آن
کانی هالیت، همان نمک خوراکی است که با ترکیب شیمیایی NaCl (سدیم کلرید) در طبیعت یافت میشود. البته، سنگ نمک در طبیعت، معمولا خالص نیست و چندین کانی دیگر را با خود به همراه دارد. هالیت، در بسیاری از صنایع نظیر صنایع غذایی، شیمیایی و غیره مورد استفاده قرار میگیرد. این کانی، از فراوانی بالایی در پوسته زمین برخوردار است. کانی هالیت یا نمک، در شرایط آب و هوایی مخصوص تشکیل میشود. در این مقاله، به معرفی کانی هالیت، مشخصات شیمیایی، خواص فیزیکی، کاربردها، نحوه تشکیل و فرآیند استخراج آن می‌پردازیم.
کانی هالیت چیست؟
«هالیت» (Halite)، نام یک کانی(ماده غیرآلی طبیعی) با فرمول شیمیایی NaCl (سدیم کلرید) است که اغلب مردم آن را با نام نمک یا سنگ نمک می‌شناسند. نام کانی هالیت از کلمه یونانی «Halos» به معنی «نمک» گرفته شده است. این کانی، از ترکیب یونی دو عنصر سدیم و کلر به وجود می‌آید.
این کانی، تنها کانی خوراکی در طبیعت به شمار می‌رود. با وجود کاربرد گسترده هالیت در صنایع غذایی، از آن در حوزه‌های دیگری نظیر تولید مواد شیمیایی، نساجی، تصفیه آب، نگهداری مواد و غیره استفاده میشود.
کانی هالیت در علوم هشتم
کتاب علوم هشتم، کانی هالیت را به عنوان نمک خوراکی معرفی می‌کند. مراحل ساخت هالیت بر اساس متن این کتاب عبارت هستند از:
- ریختن نمک خوراکی به درون آب
- هم زدن ترکیب آب و نمک به منظور حل شدن نمک در آب
- افزودن نمک بیشتر و هم‌زدن
- توقف هم‌زدن محلول در صورت حل نشدن نمک بیشتر در آب (تشکیل محلول فراسیر شده یا فوق اشباع)
- ریختن محلول فرا سیر شده بر روی کاغذ تیره
- صبر کردن تا تبخیر آب محلول
به این ترتیب، کانی هالیت بر اثر تبخیر محلول فراسیر شده تشکیل میشود. به دلیل عدم حضور عنصر سیلیسیم در ترکیب هالیت، این کانی در گروه غیرسیلیکات‌ها قرار میگیرد. در بخش‌های بعد، این موارد را بیشتر بررسی می‌کنیم.
سنگ هالیت چیست ؟
سنگ، ترکیبی از چندین کانی است که طی فرآیندهای زمین‌شناسی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. منظور از سنگ هالیت، همان سنگ نمک است که در طبیعت به همراه کانیهای دیگر یافت میشود. عناصر اضافی و کانیهای همراه هالیت، ناخالصی‌های موجود در ترکیب NaCl هستند. این ناخالصی‌ها، بر روی خواص ظاهری و فیزیکی هالیت تاثیر می‌گذارند. به عنوان مثال، در صورت حضور عناصری نظیر منیزیم، پتاسیم و کلسیم در ترکیب نمک، رنگ آن مانند تصویر زیر به صورتی تغییر می‌کند.
کانی هالیت چگونه تشکیل می شود ؟
هالیت، یک کانی رسوبی است که در محیط‌های گرم و خشک (مناطق دارای نرخ تبخیر آب بالا) تشکیل میشود. اقیانوسها، بزرگترین منابع حاوی نمک به شمار می‌روند. هنگام تبخیر آب اقیانوسها، دریاها و دیگر منابع آب شور، سه کانی به وجود می‌آید. این کانی‌ها به ترتیب، کلسیت، ژیپس و هالیت هستند. طی این فرآیند، لایه‌های رسوبی هالیت یا سنگ نمک تشکیل می‌شوند. ضخامت این لایه‌ها در برخی از موارد به حدود ۱۰۰۰ متر می‌رسد.
زمانی تمام سطح کره زمین با آب پوشیده شده بود. این آب، به مرور زمان تبخیر شد. از این‌رو، لایه‌های حاوی کانی هالیت، در پوسته تمام قاره‌ها وجود دارند. البته عمق و ضخامت این لایه‌ها با یکدیگر فرق می‌کند. هالیت، یک کانی نرم است و با اعمال فشار، به راحتی جریان می‌یابد. فشار بالا، این کانی را از لایه‌های زیرین زمین به بیرون هدایت می‌کند و گنبدهای نمکی را به وجود می‌آورد. ذخایر نفتی، معمولا در اطراف این ساختارها تشکیل می‌شوند. به همین دلیل، زمین‌شناسان، برای اکتشاف نفت، به دنبال نشانه‌هایی از گنبدهای نمکی می‌گردند.
کانی هالیت چه کاربردی دارد ؟
گسترده‌ترین و شناخته شده‌ترین کاربرد، هالیت، مصرف خوراکی آن است. به دلیل مزه شور این کانی، معمولا از آن به عنوان طعم‌دهنده غذاهای مختلف استفاده میشود.
کانی هالیت، برای عمل آوردن غذاهای گوشتی نظیر ماهی‌ها نیز مورد استفاده قرار میگیرد. در بسیاری از فرهنگ‌ها، نمک خوراکی برای نگهداری و انبار کردن غذاها به کار گرفته میشود. به کارگیری این ماده در کنار مواد غذایی، حفظ خواص و تازگی آن‌ها را به همراه دارد.
از دیگر کاربردهای هالیت می‌توان به آب کردن یخ اشاره کرد. محلول آب و نمک، نقطه انجماد پایین‌تری نسبت به آب خالص دارد. به همین دلیل، ریختن نمک یا آب نمک بر روی یخ، باعث ذوب شدن آن میشود. به این این پدیده، «کاهش نقطه انجماد» (Freezing Point Depression) می‌گویند. پس از بارش شدید برف، معمولا بر روی آن نمک می‌ریزند تا به سرعت آب شده و از انسداد معابر جلوگیری شود. برای آب شدن یخ، به مقدار نمک زیادی نیاز نیست. البته استفاده از محلول به جای نمک خشک، تاثیر بیشتری خواهد داشت، چراکه شروع فرآیند کاهش نقطه انجماد، نیازمند رطوبت است.
کانی هالیت، در کشاورزی نیز مورد استفاده قرار میگیرد. اضافه کردن نمک در خاک، از رشد علف‌های هرز و آسیب جلوگیری می‌کند. این کانی، در تمیز کردن منزل نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال، برای پاک کردن روغن، لکه و خشک/سفت کردن مایعات چسبناک می‌توان از نمک خوراکی استفاده کرد. در گذشته، نمک به عنوان ارز داد و ستد به کار گرفته می‌شد و تنها ثروتمندان و مقامات به این ماده دسترسی داشتند.
کاربردهای کانی هالیت به موارد ذکر شده ختم نمی‌شوند. این کانی، در فرآیندهای شیمیایی موجود در صنایع داروسازی، شیشه‌سازی، تصفیه آب و نساجی نیز به کار می‌رود. علاوه بر این، نمک، به منظور درمان علائم بیماری‌هایی نظیر سرماخوردگی، لخته شدن خون و برفک نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
اهمیت کانی هالیت در زندگی انسان چیست ؟
کانی هالیت، کاربردهای مختلفی در صنایع غذایی، شیمیایی و غیره دارد. گذشته از این کاربردها، هالیت، یک ماده ضروری برای ادامه حیات انسان است. وجود این کانی، باعث حفظ مایعات در بدن انسان میشود و بر روی سوخت و ساز بدن تاثیر می‌گذارد. به همین دلیل، هالیت از چندین هزار سال پیش برای مقاصد درمانی مورد استفاده قرار می‌گرفته. در دوران باستان، بقراط، از خواص درمانی آب دریا سخن گفته است. به علاوه، تا قبل از قرون وسطی، بسیاری از داروها بر پایه‌ی هالیت ساخته می‌شدند. حتی ضرب‌المثل «نمک بر روی زخم پاشیدن» نیز از همین خواص نشئت میگیرد. پاشیدن نمک بر روی زخم، باعث جلوگیری از التهاب میشود. البته این فرآیند با درد زیادی همراه است.
تاریخچه هالیت به چه زمانی باز می گردد ؟
تاریخچه نمک یا کانی هالیت، به هزاران سال پیش بازمی‌گردد. انسان‌های اولیه، نمک مورد نیاز بدن خود را با خوردن گوشت حیوانات تامین می‌کردند. با گذشت زمان و روی آوردن انسان‌ها به کشاورزی، رژیم غذایی آن‌ها تغییر کرد. بنابراین، انسان‌ها مجبور به یافتن منابع جدید نمک شدند.
نمک یا همان کانی هالیت، جایگاه ویژه‌ای در تاریخ بشر دارد. تقریبا در تمام تمدن‌های باستانی، می‌توان نشانه‌هایی از استخراج هالیت یافت. تمدن‌‌هایی نظیر بین‌النهرین و مصر، از اولین تولیدکنندگان نمک در تاریخ باستان به شمار می‌روند.
در دوران پیشاتاریخ، تاجران از جاده‌هایی موسوم به «جاده نمکی» (Salt Road) برای انتقال نمک از شهری به شهر دیگر استفاده می‌کردند. بابلیان و سومریان، از نمک به عنوان نگهدارنده مواد غذایی استفاده می‌کردند. پیش از این تمدن‌ها، روشهای زیادی برای افزایش طول عمر مواد غذایی وجود نداشت. همین موضوع، ارزش نمک را به عنوان یک کالای اقتصادی افزایش داد.
ظاهرا مردم شهر «هال‌اشتات» (Hallstatt) در کشور اتریش، به عنوان اولین تولیدکنندگان نمک در مقیاس بزرگ شناخته می‌شوند. بخش اول نام این شهر (هال)، به کلمه هالیت اشاره دارد. استخراج نمک در شهر هال‌اشتات به روش زیرزمینی انجام می‌شد. در بین سال‌های ۸۰۰ تا ۴۰۰ پیش از میلاد (حدود ۲۸۰۰ تا ۲۴۰۰ سال پیش)، استخراج کانی هالیت به بالاترین حد خود رسید. تجارت نمک، باعث تولید ثروت در بسیاری از شهرها شد. به این ترتیب، بسیاری از این کانی با عنوان طلای سفید یاد می‌کردند.
اصطلاح «Salary» به معنی «حقوق» نیز از کلمه «Salt» گرفته شده است. این اصطلاح یونانی، به دریافتی حقوق سربازان رومی اشاره دارد. برخی از کارشناسان تاریخی، حدس می‌زنند که حقوق ماهیانه سربازان رومی، با نمک پرداخت می‌شده است. برخی دیگر، بر این باورند که سربازان رومی، از حقوق دریافتی خود برای خرید نمک (به عنوان یک کالای ارزشمند) استفاده می‌کردند. به هر حال، کاربرد تاریخی نمک، آن را به نحوی وارد دایره لغات انسان‌ها کرده است.
با گذشت زمان، روشهای دیگری برای استخراج هالیت و تولید نمک خوراکی کشف شد. یکی از متداول‌ترین این روش‌ها، جمع‌آوری آب‌های شور از دریاچه‌های نمکین و تبخیر آن‌ها بود. با وجود افزایش تولید نمک، این کانی، ارزش بالای خود را تا قرن نوزدهم میلادی (قرن سیزدهم شمسی) در اروپای مرکزی حفظ کرد. این ارزش، به پیچیدگی روشهای تولید هالیت بستگی نداشت. در واقع، آن چیزی که نمک را به یک ماده گران تبدیل می‌کرد، هزینه ترابری و تبادل آن بود. به مرور زمان، با صنعتی شدن فرآیندهای تولید هالیت، این کانی به یک ماده ارزان و دردسترس برای همه تبدیل شد. امروزه، هر شخصی به سادگی می‌تواند نمک مورد نیاز خود را تهیه کند.
گروه بندی کانی هالیت
معیارهای مختلفی برای تقسیم‌بندی انواع کانی‌ها وجود دارد. بر اساس ترکیب شیمیایی، کانی‌ها به دو دسته کلی کانیهای سیلیکاته و غیرسیلیکاته تقسیم می‌شوند. هالیت، در گروه کانیهای غیرسیلیکاته قرار میگیرد. در واقع، این کانی یکی از اعضای گروه «هالید» (Halide) است. جدول زیر، طبقه‌بندی انواع کانی بر اساس ترکیب شیمیایی را نمایش می‌دهد.
| کلاس کانی | اجزا | مثال | فرمول شیمیایی مثال |
| سیلیکات‌ها | $$ ( Si O _ n ) ^ { ۴ - ۲ n } $$ | کوارتز | $$ Si O _ ۲$$ |
| هالیدها | $$ Cl ^ - \, F ^ - \, Br ^ - \, I ^ - $$ | هالیت | $$ Na Cl $$ |
| اکسیدها | $$ O ^ { ۲ - } $$ | کرندوم | $$ Al _ ۲ O ۳ $$ |
| هیدروکسیدها | $$ ( O H ) ^ - $$ | ژیپسیت | $$ Al ( O H ) _ ۳ $$ |
| کربنات‌ها | $$ ( C O _ ۳ ) ^ { ۲ - } $$ | کلسیت | $$ Ca C O _ ۳ $$ |
| نیترات‌ها | $$ ( N O _ ۳ ) ^ - $$ | نیتراتیت | $$ Na N O _ ۳$$ |
| بورات‌ها | $$ ( B O _ ۳ ) ^ { ۳ - } $$ یا $$ ( B O _ ۴ ) ^ { ۵ - } $$ | سینهالیت | $$ Mg Al B O _ ۴$$ |
| سولفات‌ها | $$ ( S O _ ۴ ) ^ { ۲ - } $$ | ژیپس | $$ Ca S O _ ۴ . ۲ H _ ۲ O $$ |
| کرومات‌ها | $$ ( Cr O _ ۴ ) ^ { ۲ - } $$ | کروکوئیت | $$ Pb Cr O _ ۴$$ |
| تنگستات‌ها | $$ ( W O _ ۴ ) ^ - $$ | شئلیت | $$ Ca W O _ ۴ $$ |
| مولیبدات‌ها | $$ ( Mo O _ ۴ ) ^ { ۲ - } $$ | ولفونیت | $$ Pb Mo O _ ۴$$ |
| فسفات‌ها | $$ ( P O _ ۴ ) ^ { ۳ - } $$ | آپاتیت | $$ Ca _ ۵ ( P O _ ۴ ) _ ۳ ( O H \, F \, Cl )$$ |
| آرسنات | $$ ( As O _ ۴ ) ^ { ۳ - } $$ | اسکرودیت | $$ Fe As O _ ۴ . ۴ H _ ۲ O $$ |
| واندوات | $$ ( V O _ ۴ ) ^ { ۳ - } $$ | وانادینیت | $$ Pb _ ۵ ( V O _ ۴ ) _ ۳ Cl $$ |
| عناصر آزاد | عنصر تنها | مس | $$ Cu $$ |
| سولفیدها | $$ S $$ | پیریت | $$ Fe S _ ۲ $$ |
| سولفوسالت‌ها | $$ S \, As \, Sb $$ | نیکلین | $$ Ni As $$ |
هالیت در گروه هالیدها
«هالیدها» (Halides)، ترکیبات دوتایی هستند که از پیوند هر عنصر با یکی از عناصر موجود در گروه هالوژن‌ها (فلوئور، کلر، برم، ید و اَستاتین) به وجود می‌آیند. اغلب نمک‌ها، در گروه هالیدها قرار می‌گیرند. از معروف‌ترین هالیدها می‌توان به کلسیم کلرید، نقره کلرید، پتاسیم یدید، پتاسیم کلرید، یدوفرم، کلریل فلوراید و سدیم کلرید (هالیت) اشاره کرد. هالیدها را می‌توان توسط محلول نیترات نقره تشخیص داد. هالوژن‌ها در تماس با نیترات نقره، ته‌نشین می‌شوند. به عنوان مثال، اگر کانی هالیت را درون محلول نیترات نقره بیاندازیم، کلر به شکل ذرات سفید ته‌نشین میشود.
فراوانی هالیت بر روی زمین
شکل طبیعی نمک خوراکی در طبیعت یا همان هالیت، یک کانی فراوان است. این کانی در بسیاری از توده‌های سنگی، اقیانوسها و دریاچه‌ها یافت میشود. حدود ۸ درصد کانیهای پوسته زمین، غیرسیلیکات هستند. از فراوان‌ترین کانیهای غیرسیلیکاته می‌توان به کربنات‌ها، اکسیدها، هالیدها، سولفیدها، سولفات‌ها و عناصر آزاد اشاره کرد.
هالیت در گروه هالیدها قرار میگیرد. این کانی از ترکیب سدیم و کلر تشکیل میشود. سدیم، یکی از عناصر فراوان پوسته زمین است. این عنصر، حدود ۲/۶ درصد ترکیب پوسته زمین را به خود اختصاص می‌دهد. بنابراین، فراوانی بالای هالیت، دور از انتظار نیست.
حدود ۸ درصد از حجم پوسته زمین، از کانیهای رسوبی تشکیل میشود. یکی از مهم‌ترین کانیهای رسوبی، هالیت است. این کانی به همراه ژیپس، از مهم‌ترین رسوبات شیمیایی به شمار می‌رود. با این وجود، درصد آن در کل پوسته زمین به یک درصد نمی‌رسد.
خواص کانی هالیت چه هستند ؟
کانی هالیت، یکی از مهم‌ترین کانیهای مورد استفاده در زندگی انسان‌ها است. در این بخش، قصد داریم خواص فیزیکی و شیمیایی هالیت را معرفی کنیم.
فرمول شیمیایی کانی هالیت
کانی هالیت، به عنوان یک نمک شناخته میشود. نمک‌ها، ترکیبات شیمیایی هستند که اتم‌های آن‌ها توسط پیوند یونی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. با ترکیب کاتیون سدیم (+Na) و آنیون کلر (-Cl)، سدیم کلرید (NaCl) یا کانی هالیت به وجود می‌آید. عنصر سدیم، یک ماده بسیار واکنش‌پذیر است. این ماده، در اثر تماس آب منفجر میشود. به همین دلیل، سدیم آزاد در طبیعت یافت نمی‌شود.
سدیم، در سومین ردیف از اولین ستون سمت چپ جدول تناوبی قرار داشته و تنها یک الکترون ظرفیت دارد. به دلیل بار مثبت اتم سدیم، این الکترون به راحتی از دست می‌رود. در طرف مقابل، عنصر کلر در سمت دیگر جدول تناوبی قرار داشته و شش پروتون اضافی دارد. به همین دلیل می‌تواند به راحتی یک الکترون را به خود جذب کند. با انتقال الکترون از اتم‌های سدیم به کلر، هر دو عنصر به تعادل شیمیایی می‌رسند. به این ترتیب، سدیم کلرید یا هالیت به وجود می‌آید.
انحلال پذیری هالیت در آب
«انحلال‌پذیری» (Solubility)، کمیتی شیمیایی است که حداکثر میزان ماده قابل حل در یک ماده حلال تحت شرایط خاص را نمایش می‌دهد. به عنوان مثال، اگر درون یک لیوان آب، مقداری نمک بریزیم و آن را هم بزنیم، نمک در آب حل میشود. اگر اضافه کردن نمک به آب و هم زدن آن را ادامه دهیم، پس از گذشت مدتی، نمک اضافی در آب حل نشده و ته‌نشین میشود. در این شرایط (اشباع آب از نمک)، به غلظت محلول، انحلال‌پذیری می‌گویند.
انحلال‌پذیری یک ماده، به ماده حلال و دمای محیط بستگی دارد. جدول زیر، انحلال پذیری کانی هالیت در حلال‌های مختلف با دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد را نمایش می‌دهد.
| حلال | انحلال‌پذیری بر حسب گرم بر ۱ کیلوگرم حلال |
| آب | ۳۶۰ |
| فرم‌آمید | ۹۴ |
| گلیسیرین | ۸۳ |
| پروپیلن گلیکول | ۷۱ |
| فرمیک اسید | ۵۲ |
| آمونیاک مایع | ۳۰/۲ |
| متانول | ۱۴ |
| اتانول | ۰/۶۵ |
| سولفولان | ۰/۰۵ |
| استون | ۰/۰۰۰۴۲ |
ناخالصی های هالیت چه هستند ؟
کانی هالیت، همان سدیم کلرید خالص است. در صورت حضور کانی‌ها یا عناصر دیگر در کنار این ماده، سنگ هالیت به وجود می‌آید. سنگ هالیت، سنگی است که از ۹۵ تا ۹۹ درصد سدیم کلرید به همراه ژیپس، کوارتز، کلسیت، دولومیت و انیدریت تشکیل میشود. کانیهای مذکور، ناخالصی‌های ناخالصی‌های راج در کانی هالیت هستند. این ناخالصی‌ها می‌توانند بر روی خواص فیزیکی و ظاهری هالیت تاثیر بگذارند.
رنگ کانی هالیت چگونه است ؟
رنگ، اولین مشخصه ظاهری یک کانی است که نظر افراد را به خود جلب می‌کند. هالیت خالص، یک کانی بیرنگ یا سفید است. وجود ناخالصی در این کانی می‌تواند باعث ایجاد رنگ‌های مختلفی نظیر زرد، خاکستری، سیاه، قهوه‌ای، سبز، قرمز یا ترکیبی از چندین رنگ شود. در برخی از موارد، بلورهای هالیت دارای خاصیت فلورسانس (جذب نور و درخشندگی در تاریکی) هستند. اگر ساختار بلوری این کانی دارای عیب و نقص باشد، امکان مشاهده آن به رنگ آبی نیز وجود خواهد داشت.
خاکه هالیت چه رنگی است ؟
هنگام کشیدن نمک بر روی یک سطح سخت، ذرات ریز بلورهای آن به شکل پودر بر روی سطح باقی می‌مانند. به این ذرات، «خاکه» (Streak) می‌گویند. یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد خاکه، رنگ آن است. اغلب کانی‌ها، رنگ خاکه مشخصی دارند. به عبارت دیگر، وجود ناخالصی، بر روی رنگ خاکه تاثیر چندانی ندارد. خاکه کانی هالیت، سفید یا بیرنگ است. به دلیل ثابت بودن این رنگ، می‌توان از آن به عنوان یکی از معیارهای تشخیص هالیت استفاده کرد.
جلای هالیت چگونه است ؟
هنگام مشاهده بلورهای کانی هالیت، دومین مشخصه‌ای که نظر افراد را به خود جلب می‌کند، شفافیت و نحوه انعکاس نور از روی سطوح این کانی است. به این مشخصه، «جلا» (Luster) می‌گویند. کانی‌ها از نظر جلا به انواع فلزی، نیمه‌‌فلزی، چرب، شیشه‌ای، ابریشمی، مرواریدی، مات، خاکی، رزینی و الماسی تقسیم می‌شوند. کانی هالیت دارای جلای شیشه‌ای است. از این‌رو، امکان اشتباه گرفتن آن با کانیهای دیگری نظیر کوارتز و کلسیت وجود دارد. البته، در صورت دانستن دیگر خواص هالیت نظیر سختی، مزه و شکل بلوری، می‌توان این کانی‌ها را از یکدیگر تشخیص داد.
کلیواژ هالیت چگونه است ؟
اغلب کانی‌ها، بر اثر بارگذاری، در جهت‌های مشخص شکسته می‌شوند. رَخ یا «کلیواژ» (Cleavage)، جهت شکستگی کانی یا ضعیف‌ترین راستای ساختار اتمی کانی است.
انواع کلیواژ عبارت هستند از:
- کلیواژ کامل: کانی به راحتی در راستای صفحات صاف می‌شکند. این نوع کلیواژ، به راحتی قابل تشخیص است.
- کلیواژ خوب: مشخص بودن صفحات شکستگی به خوبی کلیواژ کامل نیست. به علاوه، این صفحات، نور کمتری را از خود بازتاب می‌دهند.
- کلیواژ ضعیف: تشخیص این نوع کلیواژ از دیگر انواع کلیواژ دشوارتر است. البته با گرفتن نور در موقعیت‌های خاص، می‌توان صفحات شکستی را مشاهده کرد.
تصویر زیر، کلیواژ و ساختار اتمی کانی هالیت (چینش اتم‌های سدیم و کلر) را نمایش می‌دهد.
همان‌طور که مشاهده می‌کنید، اتم‌های هالیت، در یک ساختار مکعبی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. این اتم‌ها، در سه جهت دارای ضعف هستند. بنابراین، در صورت شکست، جدایش اتم‌ها موازی با این جهت‌ها رخ می‌دهد. به این ترتیب، می‌گوییم کانی هالیت دارای سه کلیواژ است. این کلیواژها، یکدیگر را با زاویه ۹۰ درجه قطع می‌کنند. کلیواژهای هالیت، در گروه کلیواژ کامل قرار می‌گیرند، چراکه صفحات شکستگی آن به خوبی قابل تشخیص هستند.
سختی کانی هالیت چقدر است ؟
«سختی» (Hardness)، کمیتی است که میزان مقاومت سطح در برابر خراش را نمایش می‌دهد. سختی کانی هالیت تقریبا برابر با سختی ناخن انسان است. کشیدن یک سکه یا چاقو، باعث ایجاد خراش بر روی این کانی میشود. معیارهای مختلفی برای تعیین سختی کانی‌ها وجود دارد. به عنوان مثال، بر اساس «شاخص سختی موس» (Mohs Hardness Scale)، سختی کانی هالیت برابر با ۲/۵ است. برای درک این عدد، جدول زیر را در نظر بگیرید.
| عنوان کانی | سختی موس |
| تالک | ۱ |
| ژیپس | ۲ |
| کلسیت | ۳ |
| فلورین | ۴ |
| آپاتیت | ۵ |
| فلدسپات | ۶ |
| کوارتز | ۷ |
| توپاز | ۸ |
| کرندوم | ۹ |
| الماس | ۱۰ |
جدول بالا، کانیهای معرف شاخص سختی موس را نشان می‌دهد. در این شاخص، کانی تالک، به عنوان نرم‌ترین کانی با سختی ۱ و کانی الماس به عنوان سخت‌ترین کانی با سختی ۱۰ در نظر گرفته میشود. کانی هالیت، از ژیپس سخت‌تر و از کلسیت نرم‌تر است. بنابراین، این کانی می‌تواند بر روی ژیپس خراش ایجاد کرده اما نمی‌تواند بر روی کلسیت خراش ایجاد کند. به عبارت دیگر، اگر هالیت را بر روی کلسیت بکشیم، ذرات آن بر روی سطح کلیست باقی می‌مانند.
علاوه بر شاخص موس، معیار دیگری نیز وجود دارد که به منظور بیان سختی کانی‌ها مورد استفاده قرار میگیرد. این معیار با عنوان «شاخص سختی ویکرز» (Vickers Hardness Scale) شناخته میشود. برخلاف شاخص موس، شاخص ویکرز به صورت خطی نیست و درک بهتری را از مفهوم سختی (مقایسه سختی بین کانی‌ها) فراهم می‌کند. جدول زیر، مقادیر سختی ویکرز را برای ۱۰ کانی شاخص نمایش می‌دهد.
| عنوان کانی | سختی ویکرز (کیلوگرم بر میلی‌متر مربع) |
| تالک | ۲۷ |
| ژیپس | ۶۱ |
| کلسیت | ۱۵۷ |
| فلورین | ۳۱۵ |
| آپاتیت | ۵۳۵ |
| فلدسپات | ۸۱۷ |
| کوارتز | ۱۱۶۱ |
| توپاز | ۱۵۶۷ |
| کرندوم | ۲۰۳۵ |
| الماس | ۱۰۰۰۰ |
ساختار بلوری کانی هالیت چگونه است ؟
کانی هالیت در سیستم مکعبی متبلور میشود. در این سیستم، هر یون کلر، با شش یون سدیم پیوند می‌دهد. به این ترتیب، کاتیون‌ها در گوشه یک هشت‌وجهی منتظم قرار می‌گیرند. در شبکه کریستالی هگزاگونال فشرده، یون‌های بزرگ کلر (با اندازه ۱۶۷ پیکومتر)، در یک آرایش مکعبی مرتب می‌شوند، در حالیکه یون‌های کوچک سدیم (با اندازه ۱۱۶ پیکومتر)، فضای خالی بین مکعب‌ها را پر می‌کنند. این آرایش، با عنوان ساختار بلوری سنگ نمک شناخته میشود. ساختار اتمی هالیت را می‌توان با «شبکه مکعبی وجوه‌پر» (Face-Centered Cubic Lattice) یا به اختصار «FCC» نمایش داد.
جدول خواص کانی هالیت
جدول زیر، برخی از مهم‌ترین خواص شیمیایی و فیزیکی هالیت را به طور خلاصه نمایش می‌دهد.
| خواص هالیت | توضیحات |
| طبقه‌بندی شیمیایی | هالید (غیرسیلیکات) |
| رنگ | بیرنگ یا سفید (در صورت خلوص صد در صدی)، زرد، خاکستری، سیاه، صورتی، قهوه‌ای، آبی، قرمز و غیره (در صورت وجود ناخالصی) |
| رنگ خاکه | سفید |
| جلا | شیشه‌ای |
| شفافیت | شفاف یا نامرئی |
| کلیواژ | کامل، مکعبی و در سه جهت عمود بر هم |
| سختی موس | ۲/۵ |
| چگالی | ۲/۱۶۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب |
| معیارهای تشخیص | کلیواژ، حلالیت، فلورسانس، مزه شور (در صورت اطمینان از سمی نبودن نمونه یا آلوده نشدن آن توسط دیگران، این خاصیت مورد بررسی قرار گیرد.) |
| ترکیب شیمیایی | NaCl (سدیم کلرید) |
| سیستم بلوری | ایزومتریک |
| شکل‌پذیری | شکننده |
| رفتار بلوری | معمولا مکعبی در توده‌های رسوبی، دانه‌ای، رشته‌ای، و فشرده |
| رفتار شکست | حلزونی |
| ضریب انعکاس | ۱/۵۴۴ |
| دمای ذوب | ۸۰۰/۷ درجه سانتی‌گراد |
کانی هالیت چگونه تولید می شود ؟
روشهای مختلفی برای استخراج و تولید کانی هالیت وجود دارند. تبخیر، استخراج زیرزمینی و استخراج ترکیبی از اصلی‌ترین این روش‌ها هستند.
تولید هالیت به روش تبخیر
حدود ۳/۵ درصد آب اقیانوسها، از نمک تشکیل میشود. وزش باد و تابش نور خورشید، آبگیرها و خلیج‌های کم‌عمق را خشک می‌کند. طی این فرآیند، بلورهای بزرگ نمک بر روی زمین باقی می‌مانند. به این ترتیب، نمک دریایی به روش طبیعی تولید میشود. تولید صنعتی نمک دریایی نیز بر اساس همین اصول صورت میگیرد. به این منظور، آب دریا را درون حوضچه‌های مخصوص می‌ریزند. این حوضچه‌ها، برای تبخیر بهینه آب توسط خورشید و باد طراحی شده‌اند. به همین دلیل، به آن‌ها حوضچه تبخیر می‌گویند.
تولید نمک دریایی به روش تبخیر، قدیمی‌ترین روش تولید نمک و مخصوص نواحی گرم با نرخ پایین بارندگی و وزش مداوم باد است. به عنوان مثال، آب و هوای نواحی مدیترانه‌ای و استرالیا، از شرایط مستعد تولید نمک دریایی به روش تبخیر محسوب میشود. در این روش، استخراج هالیت توسط ماشین‌های مخصوص صورت میگیرد.
در تولید نمک دریایی با تبخیر، معمولا دو نوع استخر یا حوضچه وجود دارد. اولین حوضچه، محل تجمع آب شور بوده و حوضچه دوم، محل تبلور نمک است. مراحل تولید نمک به روش تبخیر عبارت هستند از:
- ریختن آب دریا (آب شور) به درون حوضچه تبخیر و قرار دادن آن در معرض خورشید و باد
- اضافه کردن آب‌نمک به حوضچه تا شروع ته‌نشینی نمک بر اثر رسیدن محلول به حد اشباع
- خارج کردن مواد ته‌نشین شده با رسیدن به یک ضخامت مشخص (یک بار در سال)
- ریختن مواد استخراجی به درون حوضچه‌های تبلور
- تبلور نمک و تشکیل کانی هالیت
- شستشو، خشک کردن و الک کردن بلورهای هالیت (در صورت نیاز)
در این روش، خلوص هالیت به نزدیک ۱۰۰ درصد می‌رسد.
تولید هالیت به روش استخراج سنگ
یکی دیگر از روشهای تولید نمک، استخراج سنگ هالیت از لایه‌های زیرین زمین است. هالیت موجود در آب‌های زیرزمینی، بین لایه‌های مختلف زمین رسوب می‌کند. به این ترتیب، با گذشت زمان‌های طولانی، کانسار نمک به وجود می‌آید. روشهای مختلفی برای استخراج این کانسارها وجود دارد. معدنکاری زیرزمینی، یکی از این روش‌ها است. این روش می‌تواند با انفجار سنگ یا حفاری پیوسته انجام میگیرد.
سنگ نمک، معمولا با کانی‌ها و ناخالصی‌ها همراه است. به عبارت دیگر، برخلاف روش تبخیر، مواد استخراجی دارای خلوص ۱۰۰ درصدی نیستند. بنابراین، سنگ نمک استخراج شده از زیر زمین، برای افزایش خلوص، به کارخانه فرآوری منتقل میشود.
تولید هالیت به روش ترکیبی
معدنکاری هیدرولیکی، از روشهای کم‌هزینه و کارآمد برای استخراج و تولید نمک است. در این روش، آب به لایه‌های زیرین زمین تزریق میشود و سدیم کلرید موجود در آن‌ها را حل می‌کند. در مرحله بعد، محلول آب‌نمک توسط پمپ به بیرون از زمین هدایت میشود. پس از تبخیر این محلول، کانی هالیت به دست می‌آید. به دلیل امکان تصفیه محلول پیش از تبخیر، محصول این روش نیز، نمکی با درصد خلوص بالا خواهد بود. اغلب نمک‌های خوراکی، توسط این روش ترکیبی (معدنکاری هیدرولیکی و تبخیر) تولید می‌شوند.
بزرگترین تولیدکنندگان نمک در جهان کدام هستند ؟
چین، بزرگترین تولیدکننده نمک در جهان است. این کشور، در سال ۲۰۲۲ میلادی (سال ۱۴۰۱ شمسی)، بیش از ۴۰ میلیون تن نمک تولید کرد. آمریکا در رده دوم برزگ‌ترین تولیدکنندگان نمک قرار دارد. البته در سال ۲۰۲۲ میلادی، سهم تولید نمک در این کشور، حدود ۲ میلیون تن بیشتر از چین بوده است. از دیگر کشورهای پیش‌رو در تولید نمک می‌توان به هند، آلمان، کانادا، استرالیا، مکزیک، شیلی، هلند و برزیل اشاره کرد. ایران، معمولا در میان ۲۰ کشور اول تولیدکننده نمک قرار دارد.
سوالات متداول در رابطه با کانی هالیت
در این بخش، به برخی از پرتکرارترین سوالات مرتبط با کانی هالیت به طور مختصر پاسخ می‌دهیم.
نام دیگر کانی هالیت چیست ؟
نام دیگر کانی هالیت، نمک خوراکی است.
روش تشکیل کانی هالیت چیست ؟
کانی هالیت از تبخیر محلول فراسیر شده سدیم کلرید تشکیل میشود.
روش های تولید کانی هالیت چه هستند ؟
کانی هالیت به دو روش تبخیر آب شور یا استخراج سنگ نمک تولید میشود.
چند درصد از نمک دنیا به روش تبخیر تولید می شود ؟
حدود ۲۰ درصد از نمک دنیا به روش تبخیر تولید شده و باقی آن به روش استخراج سنگ نمک تولید میشود.
هالیت در کدام گروه کانی ها قرار می گیرد ؟
کانی هالیت، در گروه کانیهای غیرسیلیکاته، خانواده هالیدها قرار میگیرد.
آیا هالیت آذرین است ؟
خیر. کانی هالیت، یک کانی رسوبی است که معمولا بر اثر تبخیر آب اقیانوسها به وجود می‌آید.
کاربرد کانی هالیت چیست ؟
هالیت، به عنوان طعم‌دهنده و نگهدارنده در صنایع غذایی به کار می‌رود. این کانی، در صنایع شیمیایی و آب کردن یخ جاده‌ها نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
آیا هالیت سنگ است ؟
خیر. هالیت یک کانی است. در صورت حضور کانیهای دیگر در کنار آن، سنگ نمک تشکیل میشود.
سنگ های همراه هالیت چه هستند ؟
سوالفات‌ها، بورات‌ها و هالیدها، از سنگ‌هایی هستند که معمولا به همراه هالیت یافت می‌شوند.
کانی های همراه هالیت چه هستند ؟
از متداول‌ترین کانیهای همراه هالیت می‌توان به ژیپس، بوراکس و سیلویت اشاره کرد.
آیا کانی هالیت خوراکی است ؟
بله. کانی هالیت، به عنوان طعم‌دهنده در اغلب غذاها مورد استفاده قرار میگیرد.
مزه کانی هالیت چگونه است ؟
کانی هالیت، دارای مزه شور است.
آیا هالیت نمک است ؟
بله. کانی هالیت، نمک خوراکی است. به همین دلیل به آن سنگ نمک نیز می‌گویند.
آیا هالیت کمیاب است ؟
خیر. هالیت، یکی از کانیهای فراوان در پوسته زمین است که به صورت توده‌ای و محلول در آب یافت میشود.
آیا هالیت قیمتی است ؟
خیر. کانی هالیت قیمتی نیست. با این حال، این کانی در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. بنابراین، هالیت، ارزش صنعتی دارد.
فرمول شیمیایی کانی هالیت چیست ؟
فرمول شیمیایی هالیت، NaCl است. این فرمول، ترکیب یونی عنصر سدیم (Na) با کلر (Cl) را نمایش می‌دهد.
سختی کانی هالیت چند است ؟
سختی کانی هالیت در مقیاس موس برابر با ۲/۵ است. بر اساس شاخص ویکرز، سختی هالیت بین ۶۱ تا ۱۵۷ کیلوگرم بر میلی‌متر مربع قرار دارد.
کانی هالیت چه رنگی است ؟
هالیت خالص، بیرنگ یا سفید است. وجود ناخالصی، می‌تواند باعث تغییر رنگ هالیت شود.
هالیت قرمز چیست ؟
هالیت قرمز، ترکیب سدیم کلرید با ناخالصی اکسید آهن است.
هالیت در کدام کشورها یافت می شود ؟
کانسارهای هالیت در کشورهایی نظیر روسیه، هند، کانادا، آمریکا و غیره یافت میشود. در کشورهای گرم و خشک، این کانی بر اثر تبخیر منابع آب شور به وجود می‌آید. البته سنگ نمک تقریبا در تمام قاره‌ها (در اعماق متفاوت) وجود دارد.
بلور هالیت چه شکلی است ؟
بلور کانی هالیت به شکل مکعب مربع است.
تاثیر اندازه بلور نمک بر حلالیت آن در آب چیست ؟
هرچه دانه‌های نمک ریزتر باشند، سرعت حل شدن آن‌ها در آب افزایش می‌یابد.
هالیت چند کلیواژ دارد ؟
کانی هالیت در سه جهت دارای کلیواژ (با زاویه ۹۰ درجه نسبت به یکدیگر) است.
وجود کانی هالیت در یک منطقه نشان دهنده چه آب و هوایی است ؟
وجود کانی هالیت در یک منطقه، نشان‌دهنده آب و هوای گرم و خشک آن منطقه است.
استاندارد شیمیایی هالیت چیست ؟
روشهای آزمون شیمیایی سدیم کلرید، در استاندارد بین‌المللی ASTM E534-13 آورده شده‌اند.
وزن مخصوص کانی هالیت چقدر است ؟
وزن مخصوص، وزن یک ماده در یک حجم واحد را نمایش می‌دهد. وزن مخصوص هالیت، بین ۲/۱ تا ۲/۲ است.
