| Бирнессит | |
|---|---|
 | |
| Общий | |
| Категория | Оксид минеральный |
| Формула (повторяющаяся единица) | (Na 0,3 Ca 0,1 K 0,1 ) (Mn 4+ , Mn 3+ ) 2 O 4 · 1,5H 2 O |
| Классификация Струнца | 4.FL.45 |
| Классификация Дана | 07.05.03.01 |
| Кристаллическая система | Моноклиника |
| Кристалл класс | Призматический (2 / м) (тот же символ HM ) |
| Космическая группа | C2 / м |
| Идентификация | |
| Цвет | От темно-коричневого до черного |
| Хрустальная привычка | Редко в тромбоцитах до 50 мкм; обычно очень мелкокристаллический, сферолитовый, ячеистый (псевдогексагональный). |
| Расщепление | [001] идеально |
| Твердость по шкале Мооса | 1.5 |
| Блеск | Субметаллический, тусклый |
| Прозрачность | Почти непрозрачный |
| Удельный вес | 3.0 |
| Оптические свойства | Одноосный (-) |
| Показатель преломления | nω = 1,730 nε = 1,690 |
| Двулучепреломление | δ = 0,040 |
| Другие характеристики | Идентификация по оптическим свойствам невозможна. |
| Рекомендации | [1] [2] [3] |
Бернессит (Na 0.3 Ca 0.1 К 0.1 ) (Mn 4+ , Mn 3+ ) 2 O 4 · 1,5 Н 2 О является оксидом минеральным из марганца , наряду с кальцием , калием и натрием . Цвет от темно-коричневого до черного с субметаллическим блеском . Он также очень мягкий, его твердость по шкале Мооса 1,5. Бирнессит образуется в результате выпадения осадков в озерах , океанах и грунтовых водах и является основным компонентомпустынный лак и глубоководные марганцевые конкреции .
История [ править ]
Впервые он был описан в 1956 году и назван в честь явления в Бирнессе , Абердиншир , Шотландия . Бирнессит встречается как продукт окисления нескольких других минералов, включая родонит , родохрозит , и как продукт выветривания франклинит-виллемитовой руды. Он также был обнаружен в виде покрытия вдоль стыковых плоскостей и трещин в пороге трахита . Однако чаще всего его рассматривали как составную часть океанических конкреций марганца .
Недавнее исследование показало, что минерал способен разрушать прионы путем окисления. Насколько хорошо этот процесс работает вне лаборатории, неясно. [4]
Геологическое происхождение [ править ]
Левинсон [5] отметил присутствие бирнессита в одной или нескольких шахтах в районе Сакатекаса , Мексика , в то время как другие записи были сделаны в Канаде , в Каммингтоне , Массачусетс , из вышеупомянутых конкреций как в Атлантическом, так и в Тихом океанах, из Шахта Тачаки в Японии , Шахта Требурланд в Корнуолле , Англия , и из болота в Норвегии . [6]
Состав и структура [ править ]
Бирнессит - это филломанганат, который представляет собой тип гидратированного оксида металла, который содержит высокую долю марганца . Хотя природные формы обычно содержат посторонние ионы (например, Na , Ca , K ), они считаются несущественными, и синтетические формы минерала могут быть произведены без них. Однако большинство синтетических версий минерала испытывают значительную потерю воды при температуре выше 100 ° C. Его структура , как полагают, аналогичен chalcophanite , [7] и был смоделирован как таковой Бернс. [8] Сама структура состоит из слоев молекул воды, находящихся между слоями молекул MnO с общими краями.6 октаэдров и повторяется в среднем через каждые 7,2 Å , делая это вдоль оси c. Из шести октаэдрических позиций в октаэдрическом слое MnO 6 одна остается незанятой; Mn 2+ и Mn 3+ расположены над каждой свободной щелью в октаэдре . Эти ионы Mn имеют низкую валентность и связываются с O как в октаэдрических, так и в водных слоях. [9]
Свойства и приложение [ править ]
Результаты исследований, опубликованные в 2015 году, показывают, что запрещенная зона бирнессита в 2,50 эВ может быть использована для сбора солнечного света для разделения воды на водород и кислород . [10]
См. Также [ править ]
Другие оксиды марганца:
- Пиролюзит
- Псиломелан
Ссылки [ править ]
- ^ http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/birnessite.pdf Справочник по минералогии
- ^ http://www.mindat.org/min-680.html Mindat с данными о местоположении
- ^ http://www.webmineral.com/data/Birnessite.shtml Данные веб- минералов
- ^ https://www.sciencedaily.com/releases/2009/01/090114142028.htm Обычный минерал почвы разлагает почти неразрушимый прион
- ^ Левинсон, AA (1962) Минералогические заметки. Американский минералог, том 47, май – июнь (1962 г.) [1]
- ^ Николсон, К. (1988) Минералогические заметки. Минералогический журнал, июнь (1988) Т. 2 шт. 415-417 [2]
- ^ Холланд К.Л. и Уокер Дж. Р. Моделирование кристаллической структуры сильно разупорядоченного бирнессита калия. Глины и глинистые минералы. (1996) 44, 61, 744-748 [3]
- ^ [4]
- ^ Johnson, EA, Post, JE Вода в межслоевой области бирнессита: важность катионного обмена и структурной стабильности. Американский минералог апрель (2006), т. 91, № 4, с. 609-618. [5]
- ^ Лучт, Кевин П .; Мендоса-Кортес, Хосе Л. (8 октября 2015 г.). «Бирнессит: слоистый оксид марганца, улавливающий солнечный свет для катализа расщепления воды». Журнал физической химии C . 119 (40): 22838–22846. DOI : 10.1021 / acs.jpcc.5b07860 .
- Публикация минеральных данных - PDF
