3.1.3. Halogenuri#
Intuiție
Sarea din bucătărie este un mineral: halitul. Tot ce știi despre ea este valabil și în teren: se dizolvă ușor în apă și, sub presiune, curge încet ca un aluat. Un masiv de sare este, pentru inginer, o rocă care se mișcă și dispare.
Halogenurile sunt combinații ale halogenilor (fluor, clor, brom, iod – elemente nemetalice din grupa 17 a sistemului periodic, al căror nume provine din greacă: halos = sare, gennao = a produce, „formatori de săruri”) cu metale alcaline sau alcalino-pământoase (Na, K, Ca, Mg). Cele mai importante sunt halitul (sarea gemă, \(\ce{NaCl}\)), silvina (\(\ce{KCl}\)) și fluorina (\(\ce{CaF2}\)); carnalitul (\(\ce{KMgCl3 * 6H2O}\)) apare în zăcămintele de săruri de potasiu.
Halitul și silvina s-au format prin evaporarea apei marine sau a lacurilor sărate în bazine închise, în condiții de climat arid (minerale evaporitice); fluorina este un mineral hidrotermal. Proprietățile generale ale halogenurilor sunt sintetizate în Tabelul 3.3.
Proprietate |
Descriere |
|---|---|
habitus |
izometric (cuburi la halit și silvină, cuburi și octaedre la fluorină); fluorina prezintă frecvent macle de penetrație |
duritate |
mică: 2–2,5 la halit și silvină, 4 la fluorină |
luciu |
sticlos; minerale transparente sau translucide |
clivaj |
perfect după cub la halit și silvină, perfect după octaedru la fluorină |
spărtură |
geometrică (în trepte) |
culoare |
incolore sau alb (leucocrate); alocromatice: halitul poate fi roz, portocaliu, cenușiu sau albastru, fluorina violet, verde, galbenă |
culoarea urmei |
albă |
solubilitate |
foarte ridicată în apă la halit și silvină (cca. 360 g/l la halit); fluorina este insolubilă |
gust |
sărat la halit, sărat-amar la silvină |
Sarea gemă și lucrările inginerești
De importanță inginerească deosebită este halitul (sarea gemă), întâlnit în numeroase zăcăminte din Subcarpați și din Bazinul Transilvaniei (Slănic Prahova, Ocnele Mari, Ocna Mureș, Praid, Cacica, Târgu Ocna etc.), care pot ajunge în zona de influență a lucrărilor inginerești (Figurile 3.10–3.11). Caracteristic sării este fenomenul de diapirism, descris și studiat de profesorul Ludovic Mrazec (1867–1944), unul dintre fondatorii școlii românești de geologie: sub presiunea rocilor acoperitoare, sarea – mai puțin densă și cu comportare vâscoasă – migrează în sus, străpungând stratele de deasupra sub forma unor cute diapire. Sarea poate influența construcțiile în mai multe moduri:
se comportă, la scara timpului geologic și sub încărcări mari, ca un fluid cu vâscozitate foarte ridicată, transmițând presiuni în toate direcțiile (fluaj); masivul de sare poate exercita presiuni considerabile asupra lucrărilor subterane (galerii, camere de exploatare);
este solubilă: apele care circulă prin masiv creează goluri (carst salin), iar prăbușirea acestora sau a vechilor exploatări pune în pericol construcțiile din vecinătate (Ocnele Mari, Ocna Mureș);
soluțiile saline pătrund în fisurile și în porii betonului, iar prin evaporarea apei sarea recristalizează cu creștere de volum, producând presiuni mari și degradarea betonului (fenomen asemănător celui de îngheț–dezgheț);
soluțiile saline sunt puternic corozive pentru armături și pentru orice element metalic neprotejat.
Depozite de sare din România.