Jump to content

Таранаки

Таранаки
Общий
Категория Фосфатные минералы
Формула
(повторяющаяся единица)
(К, Na) 3 (Al, Fe 3+ ) 5 (PO 4 ) 2 (HPO 4 ) 6 ·18H 2 O
Имеет символ IMA. принимая [1]
Классификация Штрунца 8.Гл.25
Кристаллическая система Треугольный
Кристаллический класс Шестиугольный скаленоэдрический ( 3 м)
Символ HM : ( 3 2/м)
Космическая группа Р 3 в (№ 167)
Элементарная ячейка а = 8,7025, с = 95,05 [Å]; З = 6
Идентификация
Формула массы 1,342.30 g/mol
Цвет Белый, бледно-желтый или серый
Кристальная привычка Пластинчатые, массивные, узловатые.
упорство Податливый, маслянистый
шкала Мооса твердость 1–2
Полоса белый
прозрачность Прозрачный
Удельный вес около 2,13
Оптические свойства Одноосный (-)
Показатель преломления n ω = 1,506–1,510
п ε = 1500–1503
Растворимость Нерастворим в воде
Мало растворим в кислотах [2]
Ссылки [3] [4] [5] [6]

Таранакит представляет собой гидратированный щелочной железо - алюминиевый фосфатный минерал с химической формулой. ( К , Na ) 3 ( Al , Fe 3+ ) 5 ( PO 4 ) 2 ( HPO 4 ) 6 ·18 H 2 O . [3] [4] [5] Он образуется в результате реакции глинистых минералов или глиноземистых пород с растворами, обогащенными фосфатами, летучих мышей или птиц полученными из помета или, реже, из костей или других органических веществ. [7] Таранакит чаще всего встречается во влажных пещерах, населенных летучими мышами, недалеко от границы слоев гуано с поверхностью пещеры. Он также встречается в постоянно влажных прибрежных местах, занятых колониями птиц. Типичное место и его тезка, острова Сахарная Голова у Таранаки, Новая Зеландия , являются примером прибрежного явления.

Таранакит образует маленькие белые, бледно-желтые или серые кристаллы, которые обычно встречаются в виде порошкообразных узловатых агрегатов или корок. Таранакит кристаллизуется в гексагональной системе и имеет самую длинную кристаллографическую ось среди всех известных минералов: длина оси c элементарной ячейки таранакита составляет 9,505 нанометров . [4]

возникновение

[ редактировать ]

Таранакит был впервые описан в 1866 году Джеймсом Гектором и Уильямом Скей . [8] [9] Материал был найден Х. Ричмондом на островах Сахарная Голова Таранаки, Новая Зеландия (в окрестностях о. 39 ° 02'57 "ю.ш., 174 ° 01'40" в.д.  /  39,049086 ° ю.ш., 174,027708 ° в.д.  / -39,049086; 174.027708 ), в виде тонких желтовато-белых аморфных прослоек в трещинах трахитовых пород. Внутри таранакита были обнаружены темно-желто-коричневые прослойки, которые были приняты за вейвеллит . Современный рентгеноструктурный анализ позже показал, что это включение представляет собой вашгеит (Al 11 (PO 4 ) 9 (OH) 6 )·38H 2 O). [10]

Два острова Сахарной Головы .
Вид на c таранакит по оси (видны четыре элементарные ячейки )

Сам таранакит изначально был принят за вейвеллит. Физические различия — его относительная мягкость и легкость плавкости — побудили Скей, аналитика колониального правительства Новой Зеландии, провести количественный химический анализ, который идентифицировал этот минерал как двойной гидрофосфат алюминия и поташа с некоторой заменой алюминия трехвалентным железом. [8] Это определило его как новый минеральный вид – первый, обнаруженный в Новой Зеландии. [11]

Гектор и Скей определили птичий гуано как наиболее вероятный источник фосфата, необходимого для образования таранакита, и предположили возможные преимущества его использования при производстве суперфосфата из-за отсутствия карбоната и относительно небольшого количества алюминия. Такое промышленное использование так и не было реализовано из-за ограниченного распространения таранакита.

Таранакит был заново открыт в двух пещерах и получил два новых названия. В 1894 году Арман Готье описал минерал, который он назвал минервитом, из пещер Грот-де-Минерв в Эро, Франция, и утверждал, что он образовался в результате разложения гуано и останков животных, реагирующих с глиной. Он экспериментально обосновал это, проведя реакцию фосфата аммония с студенистым оксидом алюминия , карбонатом железа и известняком. В результате этих реакций образовались соединения, подобные минервиту, а также фосфаты железа и кальция, аналогичные тем, которые он наблюдал в пещерах. [12] В 1904 году Эухенио Касория нашел минерал под слоем гуано в Монте-Альбурно, Италия, который он назвал пальмеритом . [13] Эти два минерала позже были идентифицированы с помощью порошковой рентгеновской дифракции как таранакит. [10] и дискредитирован в пользу таранакита по историческому приоритету. [14]

Другие случаи появления таранакита включают: [15]

В пещерах нет отложений гуано; Считается, что фосфатирование происходит из-за попадания в пещеру речной воды, содержащей органические вещества.
  • Реюньон , Индийский океан (как минервит) (1910)
В базальтовой пещере в Сен-Поль. районе
Связан с колонией пингвинов.
Известняковая пещера. Таранакит встречается в виде порошка вблизи контакта помета и волос летучих мышей с глиной, а также в трещинах брекчированной глины. Это было первое открытие таранакита в США.
В виде порошка, связанного с гипсом в глинистых отложениях, не более чем на три сантиметра ниже поверхности в местах отложений помета летучих мышей.
Кораллоидные образования из регулярно чередующихся микрослоев таранакита и опала в гранитной пещере. Регулярное наслоение таранакита было объяснено сезонным эффектом выщелачивания гуано и вытекания глины из верхних частей пещеры в сезон дождей.
Встречается с лейкофосфитом в виде микрокристаллических агрегатов в трещиноватом и брекчированном базальте. маленькие голубые пингвины на Зеленом острове и чайки на скале Кукс-Хед. Основными источниками гуано считаются

Прибрежные проявления в Новой Зеландии и Патагонии встречаются в высоких широтах, что подтверждает необходимость влажных условий для образования таранакита. В тропиках вместо таранакита минералами, образующимися в результате фосфатирования магматических пород гуано, является варисцит ( AlPO 4 ·2H 2 O ), метаварисцит ( AlPO 4 ·H 2 O ), баррандит ( (Ал, Фе 3+ )PO 4 ·2H 2 O ), стрингит и фосфосидерит ( Фе 3+ PO 4 ·2H 2 O ). [10]

Присутствие в почвах

[ редактировать ]

Наблюдается образование таранкаита в зоне реакции удобрений . [2] Калий-таранакит (синоним таранакита) или аммоний-таранакит (где катионы щелочных металлов заменены аммонием ) могут образовываться в кислых почвах, обработанных калийными или аммонийсодержащими фосфорнокислыми удобрениями. Образование таранакитов, которые относительно нерастворимы, может снижать биодоступность фосфора, калия и азота, если они образуются. Это может как затруднить рост растений на начальных стадиях за счет уменьшения количества доступных катионов, так и помочь в долгосрочной перспективе за счет увеличения присутствия этих питательных веществ. [20]

Структура

[ редактировать ]
Вид на элементарную ячейку таранакита, перпендикулярную оси . c

Таранакит кристаллизуется в гексагональной кристаллической системе (шестиугольная скаленоэдрическая, 3 2/м) с пространственной группой R 3 c. Размеры элементарной ячейки составляют a = 870,25 пм и c = 9505 пм, включая объем 6,234 нм. 3 . Ось c — самая длинная из всех известных минералов. [4]

Атомное окружение внутри слоя элементарной ячейки таранакита, демонстрирующее три кристаллографически различных алюминиевых центра, связанных HPO 4. 2− ед. (ионы калия не показаны).

Элементарная ячейка таранакита содержит шесть слоев состава. K 3 Al 5 (HPO 4 ) 6 (PO 4 ) 2 (H 2 O) 12 , каждый толщиной 13,78 Å и разделенный слоями воды. Жесткая структура каждого слоя построена вокруг гидрофосфата ( HPO 2− 4 ) группы, координирующие три кристаллографически различных алюминиевых центра, каждый из которых имеет координационный номер шесть. Около середины каждого слоя ион алюминия октаэдрически координирует шесть ГПО 2- 4 . Два других кислорода в каждой гидрофосфатной группе координируют другие отдельные алюминиевые центры, которые, в свою очередь, октаэдрически координированы с тремя гидрофосфатными группами и тремя молекулами воды. Эта структура образует связь Al'-P-Al''-P-Al', почти параллельную оси c , с другим отчетливым атомом алюминия, смещенным и почти вертикально под a. PO 3− 4 ион.

Таранакит легко теряет воду при нагревании. Термогравиметрический анализ показывает два события эндотермической потери воды, происходящие в диапазонах 80–140 ° C и 140–300 ° C, соответствующие последовательной потере пяти и тринадцати молекул воды с образованием франкоанеллита и некристаллического материала. Нагревание до 500°С приводит к полной дегидратации с образованием K 3 Al 5 P 8 O 29 . В диапазоне 562–595 °С образуются кристаллические AlPO 4 и KAlP 2 O 7 . [21]

  1. ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID   235729616 .
  2. ^ Jump up to: а б Линдси, Уиллард Лайман (1979). Химическое равновесие в почвах . Нью-Йорк: Уайли. стр. 166–171. ISBN  978-0-471-02704-1 .
  3. ^ Jump up to: а б Энтони, Джон В.; Ричард А. Бидо; Кеннет В. Блад; Монте К. Николс (1995). Справочник по минералогии: арсенаты, фосфаты, ванадаты (PDF) . Том. IV. Тусон, Аризона: Публикация минеральных данных. ISBN  978-0-9622097-1-0 .
  4. ^ Jump up to: а б с д Дик, С.; Госснер, У.; Вайс, Армин ; Робл, К.; Гроссманн, Г.; Омс, Г.; Зейске, Т. (1998). «Таранакит – минерал с самой длинной кристаллографической осью». Неорг. Хим. Акта . 269 ​​(1): 47–57. дои : 10.1016/S0020-1693(97)05781-2 .
  5. ^ Jump up to: а б «Данные о минералах таранакита» . WebMineral.com . Проверено 30 января 2009 г.
  6. ^ Mindat.org
  7. ^ Хилл, Кэрол А. (1997). Пещерные минералы мира (2-е изд.). Хантсвилл, Алабама: Национальное спелеологическое общество. п. 163. ИСБН  978-1-879961-07-4 .
  8. ^ Jump up to: а б Гектор, Дж.; У. Скей (1866). Новозеландская выставка, 1865 год: отчеты и награды членов жюри . Стаффорд-стрит, Данидин: Mills, Dick & Co., стр. 423–425.
  9. ^ Кокс, С. Герберт (1882). «Заметки по минералогии Новой Зеландии» (PDF) . Сделки и труды Королевского общества Новой Зеландии . 15 : 385.
  10. ^ Jump up to: а б с Ф. А. Баннистер и Г. Е. Хатчинсон, Ф. А. (1947). «Тождественность минервита и пальмерита таранакиту». Минералогический журнал . 28 (196): 31–35. Бибкод : 1947MinM...28...31B . дои : 10.1180/minmag.1947.028.196.07 .
  11. ^ Натан, Саймон (21 ноября 2007 г.). «Названия горных пород и минералов» . Те Ара – Энциклопедия Новой Зеландии . Проверено 30 декабря 2008 г.
  12. ^ Кларк, Фрэнк Вигглсворт (1911). Данные геохимии . п. 498.
  13. ^ Рефераты химических статей (1906 г.). «Пальмерит: новый гидратированный фосфат алюминия и калия» . Журнал Химического общества : 554.
  14. ^ «Новые названия минералов; дискредитированные минералы» (PDF) . Являюсь. Минерал . 32 : 702. 1947.
  15. ^ Гейнс, Ричард В.; Х. Кэтрин В. Скиннер; Юджин Э. Фурд; Брайан Мейсон; Авраам Розенцвейг (1997). Новая минералогия Даны: Система минералогии Джеймса Дуайта Даны и Эдварда Солсбери Даны (8-е изд.). Нью-Йорк: Wiley-Interscience. стр. 744–745. ISBN  978-0-471-19310-4 .
  16. ^ Джон В. Мюррей и Ричард В. Дитрих (1956). «Брушит и таранакит из пещеры Пиг-Хоул, округ Джайлс, Вирджиния» (PDF) . Являюсь. Минерал . 41 : 616–626.
  17. ^ Тосиро Сакаэ и Тосио Судо (1975). «Таранакит из известняковой пещеры Онино-Ивая в префектуре Хиросима, Япония: новое явление» (PDF) . Являюсь. Минерал . 60 : 331–334.
  18. ^ Виллемс, Л.; доктор компьютерных наук; Ф. Хатерт; А. Пукле; Ж. П. Викат; С. Эк; Ф. Бульвен (2002). «Карст в гранитных породах Южного Камеруна: генезис пещер и образования кремнезема и таранакита». Терра Нова . 14 (5): 355–362. Бибкод : 2002TeNov..14..355W . дои : 10.1046/j.1365-3121.2002.00429.x . HDL : 2268/684 . S2CID   130094094 .
  19. ^ Лэндис, Калифорния; Д. Кроу (2003). «Фосфатные минералы образуются в результате реакции птичьего помета с базальтом на скале Кукс-Хед и острове Грин, Отаго, Новая Зеландия» . Журнал Королевского общества Новой Зеландии . 33 (1): 487–495. дои : 10.1080/03014223.2003.9517739 .
  20. ^ Чжоу, Дж. М.; К. Лю; Премьер-министр Хуан (2000). «Возмущение образования таранакита двухвалентным и трехвалентным железом в кислых условиях» . Журнал Американского общества почвоведения . 64 (3): 885–892. Бибкод : 2000SSASJ..64..885Z . дои : 10.2136/sssaj2000.643885x .
  21. ^ Фиоре, Саверио; Рокко Лавиано (1991). «Брушит, гидроксилапатит и таранакит из апулийских пещер (юг Италии): новые минералогические данные» (PDF) . Являюсь. Минерал . 76 : 1722–1727.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1850c9a7da5d88da6c95be24091854ad__1701094740
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/18/ad/1850c9a7da5d88da6c95be24091854ad.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Taranakite - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)