| Ванадинит | |
|---|---|
 | |
| Общий | |
| Категория | Ванадатные минералы Группа апатита |
| Формула (повторяющаяся единица) | Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl |
| Классификация Струнца | 8.BN.05 |
| Кристаллическая система | Шестиугольный |
| Кристалл класс | Дипирамидальный (6 / м) символ HM : (6 / м) |
| Космическая группа | P 6 3 / м |
| Ячейка | а = 10,3174, с = 7,3378 [Å]; Z = 2 |
| Идентификация | |
| Формула массы | 1416,27 г / моль |
| Цвет | Ярко-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 привычка | Призматические или узловатые; может быть игольчатым, волосовидным, фиброзным; редко округлая, шаровидная |
| Расщепление | Никто |
| Перелом | Неравномерный до раковинного |
| Упорство | Хрупкий |
| Твердость по шкале Мооса | 3–4 |
| Блеск | Смолистые до субадамантиновых |
| Полоса | коричневато-желтый |
| Прозрачность | Прозрачный , полупрозрачный или непрозрачный |
| Удельный вес | 6,8–7,1 (измерено) 6,95 (рассчитано) |
| Оптические свойства | Одноосный (-) |
| Показатель преломления | n ω = 2,416, n ε = 2,350 |
| Двулучепреломление | δ = 0,066 |
| Ультрафиолетовая флуоресценция | Никто |
| Температура плавления | 3,470 ° F (1,910 ° C) |
| Рекомендации | [1] [2] [3] |
Ванадинит - это минерал, принадлежащий к апатитовой группе фосфатов , с химической формулой Pb 5 ( V O 4 ) 3 Cl . Это одна из основных промышленных руд металлического ванадия и незначительный источник свинца . Плотный, хрупкий минерал, обычно встречается в виде красных гексагональных кристаллов . Это необычный минерал, образующийся в результате окисления месторождений свинцовой руды, таких как галенит . Впервые обнаружен в 1801 году в Мексике.с тех пор месторождения ванадинита были обнаружены в Южной Америке, Европе, Африке и Северной Америке.
Истоки [ править ]
Ванадинит - необычный минерал, возникающий только в результате химических изменений ранее существовавшего материала. Поэтому он известен как вторичный минерал. Он находится в засушливом климате и образуется в результате окисления первичных минералов свинца. Ванадинит особенно встречается в ассоциации с сульфидом свинца, галенитом . Другие связанные минералы включают вульфенит , лимонит и барит . [2] [4]
Первоначально он был обнаружен в Мексике испанским минералогом Андресом Мануэлем дель Рио в 1801 году. Он назвал минерал «коричневым свинцом» и утверждал, что он содержит новый элемент, который он сначала назвал панкромом, а затем эритронием. Однако позже его заставили поверить, что это не новый элемент, а просто нечистая форма хрома. В 1830 году 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]
Возникновение [ править ]
Ванадинит встречается как вторичный минерал в окисленной зоне свинцовых отложений, ванадий выщелачивается из силикатов вмещающих пород . Сопутствующие минералы включают миметит , пироморфит , десклоизит , моттрамит , вульфенит , церуссит , англезит , кальцит , барит и различные минералы оксида железа . [3]
Месторождения ванадинита находятся по всему миру, включая Австрию , Испанию , Шотландию , Уральские горы , Южную Африку , Намибию , Марокко , Аргентину , Мексику и 4 штата США : Аризону , Колорадо , Нью-Мексико и Южную Дакоту . [2] [4] [6]
Месторождения ванадинита находятся более чем в 400 шахтах по всему миру. Известные рудники ванадинита включают в себя рудники в Мибладене и Туассе в Марокко ; Цумеб , Намибия ; Кордова , Аргентина ; и Сьерра - Каунти , Нью - Мексико , и Гила Каунти, штат Аризона , в Соединенных Штатах. [7]
Структура [ править ]
Ванадинит представляет собой хлорованадат свинца с химической формулой Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl. 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 двухвалентными ионами свинца в углах правильного октаэдра , причем один из ионов свинца обеспечивается соседней молекулой ванадинита. Расстояние между каждым свинцом и ионом хлора 317 пикометров.. 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 в углах неправильного тетраэдра . 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 гексагональной системе симметрии . 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. Элементарная ячейка из ванадинит, наименьшая делится единица , которая обладает той же симметрией и свойствами, в виде шестигранной призмы. Элементарная ячейка ванадинита состоит из двух его молекул и имеет размеры a = 10,331 Å и c = 7,343 Å), где a - длина каждой стороны шестиугольника, а cвысота призмы. Объем каждой элементарной ячейки ванадинита, определяемый формулой V = a 2 c sin (60 °), составляет 678,72 Å 3 . [1] [4]
Характеристики [ править ]
Ванадинит находится в апатитовой группе фосфатов , и образует химические серии с минералами пироморфита (Pb 5 (PO 4 ) 3 Cl) и миметизит (Pb 5 (ASO 4 ) 3 Cl), причем оба из которых он может образовывать твердые растворы . В то время как большинство химических рядов включает замещение ионов металлов, в этом ряду замещаются его анионные группы; фосфат (PO 4 ), арсенат ( As O 4 ) и ванадат (VO 4 ). Общие примесиванадинита включают фосфор , мышьяк и кальций , где они могут действовать как изоморфный заменитель ванадия. Ванадинит, когда он содержит 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 - желтого или коричневато-желтого цвета. Ванадинит может быть прозрачным , полупрозрачным или непрозрачным , а его блеск может быть от смолистого до адамантинового . Ванадинит является анизотропным , что означает, что некоторые его свойства различаются при измерении по разным осям. При измерении перпендикулярно и параллельно оси анизотропии его показатели преломления составляют 2,350 и 2,416 соответственно. Это дает ему двойное лучепреломление0,066. [1] [2] [4]
Ванадинит очень хрупкий, при разрушении образует мелкие раковинные фрагменты . Его твердость составляет 3–4 балла по шкале Мооса , примерно как у медной монеты. Ванадинит особенно тяжел для полупрозрачного минерала. Его молярная масса составляет 1416,27 г / моль, а его удельный вес может составлять от 6,6 до 7,2 из-за примесей. [2] [4] [6]
Использует [ редактировать ]
Наряду с карнотитом и роскоелитом , ванадинит является одной из основных промышленных руд элемента ванадия , который может быть извлечен путем обжига и плавки . Ванадинит также иногда используется в качестве источника свинца. Обычный процесс извлечения ванадия начинается с нагревания ванадинита с солью (NaCl) или карбонатом натрия (Na 2 CO 3 ) примерно до 850 ° C с получением ванадата натрия (NaVO 3 ). Его растворяют в воде и затем обрабатывают хлоридом аммония с получением оранжевого осадкаметаванадат аммония . Затем его плавят с образованием неочищенной формы пятиокиси ванадия (V 2 O 5 ). Восстановление пятиокиси ванадия кальцием дает чистый ванадий. [9]
Галерея изображений [ править ]
Ванадинит в кристаллах гексагональной формы
Ванадинит, не имеющий характерного красного цвета
Куча тысяч кристаллов, показывающих их шестиугольную форму
Ванадинит на барите , из Mibladene, Верхней Moulouya свинцового района Мидельта, Дра-Tafilalet региона, Марокко
Кристаллы ванадинита (вариация эндлихита) из Туиссита, округ Туиссит, провинция Уджда-Ангад, Восточный регион, Марокко
Кристаллы ванадинита и сидерита из провинции Тауз-Эр-Рашидия, регион Драа-Тафилалет, Марокко
См. Также [ править ]
- Список минералов
Ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме ванадинита . |
- ^ a b c d «Данные о минералах ванадинита» . WebMineral.com . Проверено 9 июня 2007 года .
- ^ a b c d e f "Ванадинит" . MinDat.org . Проверено 9 июня 2007 года .
- ^ a b 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.
- ^ a b c d e f Сокровища Земли: Коллекция минералов и драгоценных камней - информационный бюллетень по ванадиниту . Орбис Паблишинг Лтд., 1995 г.
- ^ JA Перес-Бустаманте де Монастерио (1990). «Основные моменты испанской химии во времена химической революции 18 века». Журнал аналитической химии Фрезениуса . 337 (2): 225–228. DOI : 10.1007 / BF00322401 . S2CID 197594307 .
- ^ a b Спенсер, Леонард Джеймс (1911). . В Чисхолме, Хью (ред.). Encyclopdia Britannica . 27 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
- ^ "Ванадинит" . Minerals.net . Проверено 26 июня 2007 года .
- Перейти ↑ J. Trotter & WH Barnes (1958). «Структура ванадинита» (PDF) . Канадский минералог . Проверено 26 июня 2007 года .
- ^ Донал О'Лири (2000). «Ванадий» . Университетский колледж Корка . Проверено 26 июня 2007 года .
