Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о минерале. Для синтетических соединений см. Перовскит (структура) .
Перовскит
Перовскит-155026.jpg
Кристаллы перовскита на матрице
Общий
КатегорияОксидные минералы
Формула (повторяющаяся единица)CaTiO 3
Классификация Струнца4.CC.30
Кристаллическая системаОрторомбический
Кристалл классДипирамидальный (ммм)
символ HM : (2 / м 2 / м 2 / м)
Космическая группаПНМА
Идентификация
Формула массы135,96 г / моль
ЦветЧерный, красновато-коричневый, бледно-желтый, желтовато-оранжевый
Хрустальная привычкаПсевдокубический - кристаллы имеют кубический контур
Twinningсложное проникновение близнецов
Расщепление[100] хорошо, [010] хорошо, [001] хорошо
ПереломКонхоидальный
Твердость по шкале Мооса5–5,5
БлескАдамантиновый до металлического; может быть скучным
Полосасеровато-белый
ПрозрачностьОт прозрачного до непрозрачного
Удельный вес3,98–4,26
Оптические свойстваБиаксиальный (+)
Показатель преломленияn α = 2.3, n β = 2.34, n γ = 2.38
Другие характеристикинерадиоактивный, немагнитный
использованная литература[1] [2] [3] [4]

Перовскита (произношение: / р ə г ɒ об ы к aɪ т / ) представляет собой кальций титана оксид минерал , состоящий из титаната кальция ( Са Ti O 3 ). Его название также применяются к классу соединений , которые имеют тот же самый тип кристаллической структуры как CaTiO 3 ( XII A 2+ VI B 4+ Х 2- 3 ), известный как структура перовскита . [5]В эту структуру может быть встроено множество различных катионов , что позволяет разрабатывать разнообразные инженерные материалы. [6]

История [ править ]

Минерал был обнаружен в Уральских горах в России по Густава Розе в 1839 году и назван в честь России минералогом Льва Перовского (1792-1856). [2] Примечательная кристаллическая структура перовскита была впервые описана Виктором Гольдшмидтом в 1926 году в его работе о факторах допуска. [7] Кристаллическая структура была позже опубликована в 1945 году от дифракции рентгеновских лучей данных по титаната бария от Helen Дика Megaw . [8]

Происшествие [ править ]

Обнаруженный в мантии Земли , распространение перовскита на Хибинском массиве ограничивается недонасыщенными кремнеземом ультраосновными породами и фоидолитами из-за нестабильности парагенезиса с полевым шпатом . Перовскит встречается в виде небольших кристаллов от межоморфного до субидиоморфного , заполняющего промежутки между породообразующими силикатами. [9]

Перовскита находится в контакте карбонатных скарнов на Magnet Cove , Арканзас , в измененных блоках известняка выбрасывается из Везувия , в хлорите и тальк сланцев в Урале и Швейцарии , [10] и в качестве вспомогательного минерала в щелочном и мафических вулканических породах , нефелиновые сиениты , мелилититы, кимберлиты и редкие карбонатиты . Перовскит является обычным минералом в составе богатых Ca-Al включений, обнаруженных в некоторыххондритовые метеориты . [3]

Редкоземельный водоносное разнообразие knopite ((Са, С, Na) , (Ti, Fe) O 3 ) находится в щелочных интрузивных породах в Кольском полуострове и около ALNO , Швеции . Ниобий водоносного разнообразия dysanalyte происходит в карбонатите вблизи Schelingen, Кайзерштульте , Германия . [10] [11]

В звездах и коричневых карликах [ править ]

В звездах и коричневых карликах образование зерен перовскита отвечает за истощение оксида титана в фотосфере . Звезды с низкой температурой имеют в своем спектре доминирующие полосы TiO ; по мере того, как температура становится ниже для звезд и коричневых карликов с еще меньшей массой, образуется CaTiO 3, а при температурах ниже 2000 K TiO не обнаруживается. Присутствие TiO используется для определения перехода между холодными M-карликами и более холодными L-карликами . [12] [13]

Особые характеристики [ править ]

Стабильность перовскита в магматических породах ограничена его реакционной связью со сфеном . В вулканических породах перовскит и сфен не встречаются вместе, за исключением этиндита из Камеруна . [14]

Физические свойства [ править ]

Перовскиты имеют почти кубическую структуру с общей формулой ABO
3. В этой структуре ион A-позиции в центре решетки обычно является щелочноземельным или редкоземельным элементом . Ионы в позиции B на углах решетки представляют собой элементы переходных металлов 3d, 4d и 5d . Большое количество металлических элементов стабильно в структуре перовскита, если коэффициент допуска Гольдшмидта находится в диапазоне 0,75–1,0 [15]

где R A , R B и R O - ионные радиусы элементов позиции A и B и кислорода соответственно.

Перовскиты имеют блеск от металлического до металлического , бесцветные полосы и кубовидную структуру, а также несовершенную спайность и хрупкую прочность. Цвета включают черный, коричневый, серый, от оранжевого до желтого. Кристаллы перовскита могут иметь кубическую кристаллическую форму, но часто являются псевдокубическими и фактически кристаллизуются в орторомбической системе, как в случае CaTiO.
3( Титанат стронция с большим катионом стронция в A-позиции имеет кубическую форму). Кристаллы перовскита были ошибочно приняты за галенит ; однако галенит имеет лучший металлический блеск, большую плотность, идеальное расщепление и истинную кубическую симметрию. [16]

См. Также [ править ]

  • Титанат кальция
  • Перовскитовый фотоэлемент
  • Перовскит (структура)
  • Постперовскит
  • Силикатный перовскит

Ссылки [ править ]

  1. ^ Пренит (Prehnite) . Mineralienatlas.de
  2. ^ а б Перовскит . Webmineral
  3. ^ a b Энтони, Джон В .; Бидо, Ричард А .; Блад, Кеннет В. и Николс, Монте К. (ред.) Перовскит . Справочник по минералогии . Минералогическое общество Америки, Шантильи, штат Вирджиния.
  4. ^ Иноуэ, Наоки и Зоу, Янхуи (2006) Физические свойства литий-ионного проводника перовскитного типа . Гл. 8 в Такаши Сакума и Харуюки Такахаши (ред.) Физика ионики твердого тела . С. 247–269 ISBN  978-81-308-0070-7 .
  5. ^ Венк, Ханс-Рудольф; Булах, Андрей (2004). Минералы: их строение и происхождение . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. п. 413. ISBN 978-0-521-52958-7.
  6. ^ Сзуроми, Филипп; Грохольский, Брент (2017). «Природные и искусственные перовскиты» . Наука . 358 (6364): 732–733. Bibcode : 2017Sci ... 358..732S . DOI : 10.1126 / science.358.6364.732 . PMID 29123058 . 
  7. ^ Golschmidt, В. М. (1926). "Die Gesetze der Krystallochemie". Die Naturwissenschaften . 14 (21): 477–485. Bibcode : 1926NW ..... 14..477G . DOI : 10.1007 / BF01507527 . S2CID 33792511 . 
  8. ^ Megaw, Хелен (1945). «Кристаллическая структура титаната бария». Природа . 155 (3938): 484–485. Bibcode : 1945Natur.155..484. . DOI : 10.1038 / 155484b0 . S2CID 4096136 . 
  9. ^ Чахмурадян, Антон Р .; Митчелл, Роджер Х. (1998). «Изменение состава минералов группы перовскита из Хибинского комплекса, Кольский полуостров, Россия» (PDF) . Канадский минералог . 36 : 953–969.
  10. ^ a b Палаш, Чарльз, Гарри Берман и Клиффорд Фрондел, 1944, Система минералогии Даны, том. 1, Wiley, 7-е изд. п. 733
  11. ^ Дир, Уильям Александр; Хауи, Роберт Эндрю; Зуссман, Дж. (1992). Знакомство с породообразующими минералами . Longman Scientific Technical. ISBN 978-0-582-30094-1.
  12. ^ Аллард, Франция; Hauschildt, Peter H .; Александр, Дэвид Р .; Таманай, Акеми; Швейцер, Андреас (июль 2001 г.). «Предельные эффекты пыли в модельной атмосфере коричневого карлика». Астрофизический журнал . 556 (1): 357–372. arXiv : astro-ph / 0104256 . Bibcode : 2001ApJ ... 556..357A . DOI : 10.1086 / 321547 . ISSN 0004-637X . S2CID 14944231 .  
  13. ^ Киркпатрик, Дж. Дэви; Аллард, Франция; Бида, Том; Цукерман, Бен; Becklin, EE; Шабрие, Жиль; Барафф, Изабель (июль 1999 г.). «Улучшенный оптический спектр и новая модель FITS вероятного коричневого карлика GD 165B» . Астрофизический журнал . 519 (2): 834–843. Bibcode : 1999ApJ ... 519..834K . DOI : 10.1086 / 307380 . ISSN 0004-637X . 
  14. ^ Векслер, IV; Тептелев М.П. (1990). «Условия кристаллизации и концентрирования минералов типа перовскита в щелочных магмах». Lithos . 26 (1): 177–189. Bibcode : 1990Litho..26..177V . DOI : 10.1016 / 0024-4937 (90) 90047-5 .
  15. ^ Пенья, Массачусетс; Фиерро, Дж. Л. (2001). «Химическая структура и характеристики оксидов перовскита» (PDF) . Химические обзоры . 101 (7): 1981–2017. DOI : 10.1021 / cr980129f . PMID 11710238 .  [ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ Luxová, Яна; Шульцова, Петра; Троян, М. (2008). «Исследование перовскита» (PDF) . Журнал термического анализа и калориметрии . 93 (3): 823–827. DOI : 10.1007 / s10973-008-9329-Z . S2CID 97682597 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • «Перовскит»  . Британская энциклопедия (11-е изд.). 1911 г.