Ванадинит - Vanadinite

Ванадинит
Ванадинит 3.jpeg
Общий
КатегорияВанадатные минералы
Апатит группа
Формула
(повторяющийся блок)		Pb5(В.О.4)3Cl
Классификация Струнца8.BN.05
Кристаллическая системаШестиугольный
Кристалл классДипирамидальный (6 / м)
Символ HM: (6 / м)
Космическая группап63/ м
Ячейкаа = 10,3174,
c = 7,3378 [Å]; Z = 2
Идентификация
Формула массы1416,27 г / моль
ЦветЯрко-красный, оранжево-красный, красно-коричневый, коричневый, желтый, беловатый, серый или бесцветный или слабо окрашенный в проходящем свете; бледно-соломенно-желтый; могут быть концентрически зонированы
Хрустальная привычкаПризматические или узловатые; может быть игольчатым, волосовидным, фиброзным; редко округлая, шаровидная
РасщеплениеНикто
ПереломНеравномерно раковинный
УпорствоХрупкий
Шкала Мооса твердость3–4
БлескСмолистый к суб-адамантин
Полосакоричневато-желтый
ПрозрачностьПрозрачный, полупрозрачный или непрозрачный
Удельный вес6,8–7,1 (измерено) 6,95 (рассчитано)
Оптические свойстваОдноосный (-)
Показатель преломленияпω = 2,416, пε = 2.350
Двулучепреломлениеδ = 0,066
Ультрафиолетовый флуоресценцияНикто
Температура плавления3,470 ° F (1,910 ° C)
Рекомендации[1][2][3]

Ванадинит это минеральная принадлежащий к апатит группа фосфаты, с химической формулой Pb5(VО4)3Cl. Это одна из основных промышленных руд металла. ванадий и второстепенный источник вести. Плотный, хрупкий минерал, обычно встречается в форме красного шестиугольника. кристаллы. Это необычный минерал, образующийся в результате окисления месторождений свинцовой руды, таких как галенит. Впервые обнаружен в 1801 году в Мексика с тех пор месторождения ванадинита были обнаружены в Южной Америке, Европе, Африке и Северной Америке.

Происхождение

Ванадинит - необычный минерал, возникающий только в результате химических изменений ранее существовавшего материала. Поэтому он известен как вторичный минерал. Он находится в засушливый климат и формы окисление первичных минералов свинца. Ванадинит особенно встречается в сочетании с сульфидом свинца, галенит. Другие связанные минералы включают: вульфенит, лимонит, и барит.[2][4]

Первоначально он был обнаружен в Мексике испанским минералогом. Андрес Мануэль дель Рио в 1801 г. он назвал минерал «коричневым свинцом» и утверждал, что в нем содержится новый элемент, который он сначала назвал панкромием, а затем эритронием. Однако позже его заставили поверить, что это не новый элемент, а просто нечистая форма хрома. В 1830 г. Нильс Габриэль Сефстрём открыл новый элемент, который назвал ванадием. Позже выяснилось, что он был идентичен металлу, обнаруженному ранее Андресом Мануэлем дель Рио. «Коричневый свинец» Дель Рио также был вновь открыт в 1838 году в Зимапане, Идальго, Мексика, и был назван ванадинитом из-за высокого содержания ванадия. Другие названия, которые с тех пор были даны ванадиниту, - это джонстонит и ванадат свинца.[5]

Вхождение

Ванадинит встречается как вторичный минерал в окисленная зона свинцовых отложений ванадий выщелачивается из вмещающих пород силикаты. Попутные минералы включают миметит, пироморфит, десклоизит, моттрамит, вульфенит, церуссит, англезит, кальцит, барит, и различные оксид железа минералы.[3]

Месторождения ванадинита находятся по всему миру, в том числе Австрия, Испания, Шотландия, то Уральские горы, Южная Африка, Намибия, Марокко, Аргентина, Мексика, и 4 состояния Соединенные Штаты: Аризона, Колорадо, Нью-Мексико, и южная Дакота.[2][4][6]

Месторождения ванадинита находятся более чем в 400 шахтах по всему миру. Известные шахты ванадинита включают в себя Mibladen и Туассе в Марокко; Цумеб, Намибия; Кордова, Аргентина; и Сьерра Каунти, Нью-Мексико, и Хила Каунти, Аризона, В Соединенных Штатах.[7]

Структура

Ванадинит - это хлорованадат свинца с химической формулой Pb.5(В.О.4)3Cl. Он состоит (по массе) из 73,15% свинца, 10,79% ванадия, 13,56% кислорода и 2,50% хлора. Каждая структурная единица ванадинита содержит ион хлора, окруженный шестью двухвалентный ионы свинца на углах обычного октаэдр, с одним из ионов свинца, обеспечиваемым соседней молекулой ванадинита. Расстояние между каждым свинцом и ионом хлора 317пикометры. Кратчайшее расстояние между каждым ионом свинца составляет 4,48 Å. Октаэдр имеет две противоположные грани с границами соседних единиц ванадинита, образуя непрерывную цепочку октаэдров. Каждый атом ванадия окружен четырьмя атомами кислорода по углам неправильной формы. тетраэдр. Расстояние между каждым атомом кислорода и ванадия составляет 1,72 или 1,76 Å. К каждому из свинцовых октаэдров по цепочке примыкают три кислородных тетраэдра.[1][8]

Кристаллы ванадинита соответствуют шестиугольник система симметрия. Эта внутренняя структура часто отражается в гексагональной внешней форме кристаллов. Кристаллы обычно имеют форму коротких шестиугольных призм, но также могут быть шестиугольными пирамидами, округлыми массами или корками. А ячейка ванадинит, наименьшая делимая единица, обладающая такой же симметрией и свойствами, имеет форму гексагональной призмы. Элементарная ячейка ванадинита состоит из двух его молекул и имеет размеры а = 10.331 Å и c = 7,343 Å), где а длина каждой стороны шестиугольника и c высота призмы. Объем каждой элементарной ячейки ванадинита, определяемый формулой V = а2c sin (60 °), составляет 678,72 Å3.[1][4]

Характеристики

Ванадинит находится в апатит группа фосфаты, и образует химический ряд с минералами пироморфит (Pb5(PO4)3Cl) и миметит (Pb5(AsO4)3Cl), с обоими из которых он может образовывать твердые растворы. В то время как большинство химических рядов включает замещение ионов металлов, этот ряд замещает его анионные группы; фосфат (ПО4), арсенат (В качестве О4) и ванадат (В.О.4). Общий примеси ванадинита включают фосфор, мышьяк и кальций, где они могут действовать как изоморфный заменитель ванадия. Ванадинит, содержащий большое количество примеси мышьяка, известен как эндлихит.[2][4]

Ванадинит обычно имеет ярко-красный или оранжево-красный цвет, хотя иногда бывает коричневым, красно-коричневым, серым, желтым или бесцветным. Его характерный цвет делает его популярным среди коллекционеров минералов. Его полоса может быть бледно-желтым или коричневато-желтым. Ванадинит может быть прозрачный, полупрозрачный или непрозрачный, и это блеск может варьироваться от смолистый к адамантин. Ванадинит анизотропный, что означает, что некоторые из его свойств различаются при измерении по разным осям. При измерении перпендикулярно и параллельно оси анизотропии его показатели преломления равны 2,350 и 2,416 соответственно. Это дает ему двулучепреломление 0,066.[1][2][4]

Ванадинит очень хрупкий, образуя небольшие, раковинный фрагменты, когда сломанный. Его твердость 3–4 по шкале Шкала Мооса, примерно как медная монета. Ванадинит особенно тяжел для полупрозрачного минерала. Оно имеет молярная масса из 1416,27грамм /крот и это удельный вес может составлять от 6,6 до 7,2 из-за примесей.[2][4][6]

Использует

Вместе с карнотит и роскоелит, ванадинит - одна из основных промышленных руд элемента ванадий, который может быть извлечен жарка и плавка. Ванадинит также иногда используется в качестве источника свинца. Обычный процесс извлечения ванадия начинается с нагревания ванадинита с соль (NaCl) или карбонат натрия (Na2CO3) примерно при 850 ° C для получения ванадат натрия (NaVO3). Его растворяют в воде, а затем обрабатывают хлорид аммония чтобы дать оранжевый осадок метаванадат аммония. Затем он плавится с образованием неочищенной формы пятиокись ванадия (V2О5). Восстановление пятиокиси ванадия с кальций дает чистый ванадий.[9]

Галерея

  • Ванадинит в шестиугольник кристаллы формы

  • Ванадинит, не имеющий характерного красного цвета

  • Куча тысяч кристаллов, показывающих их шестиугольную форму

  • Ванадинит на барит, из Мибладене, ведущий район Верхняя Мулуя, Мидельт, регион Драа-Тафилалет, Марокко

  • Кристаллы ванадинита (вариация эндлихита) из Туиссита, округ Туиссит, провинция Уджда-Ангад, Восточный регион, Марокко

  • Кристаллы ванадинита и сидерит, из провинции Тауз-Эр-Рашидия, регион Драа-Тафилалет, Марокко

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d «Данные о минералах ванадинита». WebMineral.com. Получено 9 июн 2007.
  2. ^ а б c d е ж «Ванадинит». MinDat.org. Получено 9 июн 2007.
  3. ^ а б Энтони, Джон В .; Бидо, Ричард А .; Bladh, Kenneth W .; Николс, Монте С., ред. (2000). «Ванадинит». Справочник по минералогии (PDF). IV (арсенаты, фосфаты, ванадаты). Шантильи, Вирджиния, США: Минералогическое общество Америки. ISBN  0962209732.
  4. ^ а б c d е ж Сокровища Земли: Коллекция минералов и драгоценных камней - информационный бюллетень по ванадиниту. Орбис Паблишинг Лтд. 1995.
  5. ^ Х. А. Перес-Бустаманте де Монастерио (1990). «Основные моменты испанской химии во времена химической революции 18 века». Журнал аналитической химии Фрезениуса. 337 (2): 225–228. Дои:10.1007 / BF00322401. S2CID  197594307.
  6. ^ а б Спенсер, Леонард Джеймс (1911). «Ванадинит». В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия. 27 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
  7. ^ «Ванадинит». Minerals.net. Получено 26 июн 2007.
  8. ^ Дж. Троттер и У. Х. Барнс (1958). «Структура ванадинита» (PDF). Канадский минералог. Получено 26 июн 2007.
  9. ^ Донал О'Лири (2000). "Ванадий". Университетский колледж Корка. Получено 26 июн 2007.