Jump to content

Торбернит

(Перенаправлено с Тоберните )
Торбернит
Кристаллы торбернита из шахты Машамба Вест, Колвези , провинция Катанга , Демократическая Республика Конго
Общий
Категория Фосфатные минералы
Формула
(повторяющаяся единица)
Cu[(UO 2 )(PO 4 )] 2 (H 2 O) 12 [1]
Имеет символ IMA. Тор [2]
Классификация Штрунца 8.EB.05
Кристаллическая система четырехугольный
Кристаллический класс Дитетрагональная дипирамидальная (4/ммм)
Символ HM : (4/м 2/м 2/м) [3]
Космическая группа I4/ммм [4]
Идентификация
Формула массы 641 – 713 г/моль в зависимости от степени потери воды
Цвет от изумрудно-зеленого до яблочно-зеленого [5]
Кристальная привычка Таблитчатые кристаллы; Слоистые до землистых масс и налетов.
Твиннинг Редко на [110]
Расщепление [001] Идеально; [100] Отличительные [5]
Перелом хрупкий [5]
шкала Мооса твердость 2–2.5 [5]
Блеск стекловидное тело; жемчужный [5]
Полоса Бледно-зеленый
прозрачность От прозрачного до полупрозрачного
Плотность измерено: 3,22; рассчитано: 3,264(1) [5]
Оптические свойства Одноосный (-)
Показатель преломления nω = 1,590 – 1,592 nε = 1,581 – 1,582 [3]
Двойное лучепреломление δ = 0,009 – 0,010 [3]
Плеохроизм Видимый
Температура плавления Разлагается раньше
Плавкость Разлагается раньше
Другие характеристики Радиоактивный

Торбернит , также известный как хальколит , [6] относительно распространенный минерал с химической формулой Cu[(UO 2 )(PO 4 )] 2 (H 2 O) 12 . [1] Это радиоактивный гидратированный и ​​других зеленого цвета меди уранилфосфат , встречающийся в гранитах урансодержащих месторождениях в качестве вторичного минерала. Химическая формула торбернита аналогична формуле аутюнита , в котором Cu 2+ катион заменяет Ca 2+ катион. Торбернит имеет тенденцию дегидратироваться до метаторбернита с формулой суммы Cu[(UO 2 )(PO 4 )] 2 (H 2 O) 8 .

Этимология и история [ править ]

Торберн Улоф Бергман

Торбернит был впервые найден на руднике Георга Вагсфорта недалеко от Йоханнгеоргенштадта в Рудных горах в Саксонии. Впервые о ней упомянул в 1772 году Игнац фон Борн в своей работе Lythophylacium Bornianum , назвав ее «слюдой viridis Crystallina, там же». (зеленая кристаллическая слюда из Йоханнгеоргенштадта, Сакс.; там же = «как указано выше»). В 1780 году Авраам Готтлоб Вернер использует работу Борна и более подробно описывает минерал, назвав его сначала «грюнер Глиммер» (зеленая слюда), позже назвав его «торбернит» в честь шведского минералога и химика Торберна Улофа Бергмана (1735–1784). ). [7]

Классификация [ править ]

По данным Международной минералогической ассоциации (IMA), которая последний раз обновляла свой список в 2009 году, [8] система Никеля-Штрунца включает торбернит в раздел «уранилфосфаты и арсенаты». Там он входит в подраздел «UO 2 : RO 4 = 1 : 1», образуя группу аутунита наряду с аутунитом , хейнрихитом , калеритом , кирххаймеритом , метараухитом , новачекитом-I , новачекитом-II , салеитом , ураноцирцитом I , ураноцирцит II , ураноспинит , сянгцзянгит и цейнерит с системным номером 8.EB.05 .

Дана группирует минерал в класс «фосфаты, арсенаты и ванадаты», в раздел «гидратированные фосфаты и т. д.». в безымянную группу с метаторбернитом , номер 40.02а.13.

Кристаллическая структура [ править ]

Упаковка торбернита. Цветовой код: уран , медь , фосфор , кислород , вода , водород.

Торбернит кристаллизуется в тетрагональной пространственной группе I 4/ ммм с параметрами решетки a = 7,0267(4) Å и c = 20,807(2) Å и 2 формульными единицами на элементарную ячейку. [1]

В исследовании 2003 года, используя свежие синтетические кристаллы, Локок и Бернс сравнили кристаллические структуры медно-уранилфосфатов торбернита Cu[(UO 2 )(PO 4 )] 2 (H 2 O) 12 и метаторбернита Cu[ (UO 2 )(PO 4 )] 2 (H 2 O) 8 с арсенатами уранила меди , цеунеритом Cu[(UO 2 )(AsO 4 )] 2 (H 2 O) 12 и метацеунеритом Cu[( UO 2 )(AsO 4 )] 2 (H 2 O) 8 . В этих исследованиях им впервые удалось, наконец, проанализировать кристаллическую структуру торбернита и получить значительно более точный анализ структуры метаторбернита по сравнению с предыдущими исследованиями (Макаров и Тобелко R 1 = 25 %, [9] Росс и др. Р1 = 9,7%, [10] Стергиу и др. Р 1 = 5,6 %, [11] Калос и Кеннард Р 1 = 9,2 % [12] по сравнению с Лококом и Бернсом R 1 = 2,3 %).

Исследование показало, что торбернит изоструктурен цеунериту, а метаторбернит изоструктурен метацеунериту. Все четыре соединения относятся к слоистому аутунитному типу с [(UO 2 )(XO 4 )] - структурный мотив (при X = P или As). Cu 2+ Ионы координируются плоско-квадратным образом с молекулами воды во всех этих соединениях и далее координируются с атомами кислорода уранила, образуя октаэдры с искажением Ян-Теллера . Дополнительные молекулы воды удерживаются в кристаллической структуре только за счет водородных мостиков .

Метаторбернит [ править ]

Метаторбернит из шахты Маргабал , Антрег-сюр-Трюйер , Франция (Размер: 4 см × 3 см × 1,8 см)

Торбернит легко дегидратируется до метаторбернита с суммарной формулой Cu[(UO 2 )(PO 4 )] 2 (H 2 O) 8 . Он образуется в виде засыхания торбернита, а также может быть получен путем искусственного нагрева торбернита выше 75 ° C. [13] Кристаллы довольно непрозрачны, слабо прозрачны и имеют стеклянный блеск. [14]

Метаторбернит кристаллизуется тетрагонально-дипирамидально в пространственной группе P 4/ n с параметрами решетки a = 6,9756(5) Å и c = 17,349(2) Å и 2 формульными единицами на элементарную ячейку. [1]

Упаковка метаторбернита. Цветовой код: уран , медь , фосфор , кислород , вода , водород.

Кристаллическая структура метаторбернита отличается от торбернита тем, что каждый второй слой уранилфосфата смещается примерно на половину длины кристаллографической оси a в направлениях [100] и [010]. [1] Анализ Локока и Бернса подтверждает открытие Стергиу и др., согласно которому Cu 2+ ионы имеют кристаллографическую заселенность только 88%. Авторы предполагают, что за счет протонирования части молекул воды происходит зарядовая компенсация электронной нейтральности, как это обсуждается с минералом черниковитом . [1] То же постулируется теми же авторами и для аутюнита. [15] Из-за ограничений рентгеновской дифракции этот постулат практически не поддается проверке этим методом.

Анализ Локока и Бернса показывает восемь молекул воды на формульную единицу метаторбернита. Это согласуется с работами Артура Фрэнсиса Халлимонса. [13] [16] и Курт Валента , [17] которые показывают, что различные стадии гидратации между торбернитом и метаторбернитом имеют четкие границы, а содержание воды в каждом соединении остается постоянным и не меняется, в отличие, например, от того, что наблюдается в минералах группы цеолита . Поэтому нельзя использовать формулы сумм, указывающие разную степень содержания воды в торберните и метаторберните. [1]

Свойства [ править ]

Пирамидальный кристалл торбернита из Бреста, Франция.
(Поле обзора: 7 мм × 5 мм)
Срастание дипирамидальных кристаллов метаторбернита в жеоде из шахты Ле-Монмин (Сент-Барб-Адер), Эшасьер, Кантон Эбрей, Департамент Алье, Овернь, Франция (Поле обзора: 1 мм × 1 мм)

Морфология [ править ]

Минерал часто встречается в виде мелких тонких таблитчатых кристаллов, но может быть также чешуйчатым или порошкообразным. Реже встречаются более толстые пластины, напоминающие стопку карт. Чаще встречаются дипирамидные формы.

Физические и химические свойства [ править ]

Из-за содержания урана около 48% материал сильно радиоактивен . По формуле суммы удельная активность 85,9 кБк / г. [3] можно привести (для сравнения: природный калий : 0,0312 кБк/г).

В отличие от своего кальциевого аналога аутюнита, минерал не флуоресцирует. [6] Минерал очень хрупкий. Его твердость (по шкале Мооса) составляет от 2 до 2,5.

Распространение и местонахождение [ править ]

Парагенезис казолита (желтого, игольчатого) с торбернитом (зеленым, пластинчатым)

Торбернит образуется как вторичный минерал в зоне окисления урановых руд. Часто встречается в парагенезисе с аутунитом , метаторбернитом , уранинитом , цеунеритом и очень редко с готьеритом . [18]

Торбернит относительно распространен, и к 2022 году во всем мире известно более 1100 задокументированных местонахождений. [19] В Германии известен не только из типового местонахождения Йоханнгеоргенштадт, но и из других районов Крушных гор , а также из Шварцвальда, гор Фихтель , Баварского леса , Тюрингенского леса . Дальнейшие населенные пункты находятся в Аргентине , Австралии , Австрии , Бельгии , Боливии , Бразилии , Канаде , Чили , Китае , Чехии , Демократической Республике Конго , Франции , Габоне , Ирландии , Италии , Японии , Мадагаскаре , Мексике , Намибии , Норвегии , Польше. , Португалия , Румыния , Словакия , Словения , Испания , Южная Африка , Швейцария , Таджикистан , Узбекистан , Великобритания и США . [20]

Меры предосторожности [ править ]

Образец торбернита из рудника Маргабал в Юг-Пиренеях, Франция.

Из-за радиоактивности образцы этого минерала следует хранить в герметичных контейнерах. Следует избегать вдыхания пыли или ее попадания.

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г А. Дж. Локок, П. К. Бернс: Кристаллические структуры и синтез представителей групп аутунита и метааутунита с преобладанием меди: торбернита, цейнерита, метаторбернита и метацеунита. В: Канадский минералог 2003, 41 , 489–502 ( PDF 2500 КБ )
  2. ^ Л. Н. Уорр: Утвержденные IMA–CNMNC минеральные символы. В: Минералогический журнал , 2021 г., 85 291–320 ( PDF, 320 КБ )
  3. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Дэвид Бартельми (10 октября 2022 г.). «Данные о минералах торбернита» . webmineral.com .
  4. ^ К. Х. Струнц , Э. Х. Никель : Минералогические таблицы Струнца. Химико-структурная система классификации минералов 2001, 9 , E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele and Obermiller), Штутгарт, 524 страницы. ISBN   3-510-65188-X
  5. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж Дж. В. Энтони, Р. А. Бидо, К. В. Блад, М. К. Николс (ред.): Торбернит в: Справочник по минералогии , Минералогическое общество Америки, 2001 г. ( PDF, 63 КБ )
  6. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Ф. Клокманн: Учебник минералогии Клокмана 1978, 16 , Энке, Штутгарт, 655 страниц. ISBN   3-432-82986-8
  7. ^ Т. Витцке. «Открытие торбернита» . www.rays.org/tw .
  8. ^ EH Nickel , MC Nichols: Список минералов IMA/CNMNC, 2009 г. ( http://cnmnc.main.jp/IMA2009-01%20UPyear%20160309.pdf PDF, 1,82 МБ])
  9. ^ E. S. Makarov, K. I. Tobelko: Crystal structure of metatorbernite In: Doklady Akademii Nauk SSSR 1960, 131 , 87–89
  10. ^ М. Росс, Х.Т. Эванс-младший, Д.Э. Эпплман: Исследования минералов торбернита. II. Кристаллическая структура метаторбернита В: Американский минералог 1964, 49 , 1603–1621 ( PDF 1126 kB )
  11. ^ AC Stergiou, PJ Rentzeperis, S. Sklavounos: Уточнение кристаллической структуры метаторбернита В: Журнал кристаллографии 1993, 205 1–7 ( PDF 391 kB )
  12. ^ Н. Дж. Калос, К. Х. Л. Кеннард: Кристаллическая структура октагидрата бис(уранилфосфата) меди (метаторбернит), Cu(UO 2 PO 4 ) 2 ·8(H 2 O) В: Journal of Crystallography 1996, 211 , 701–702 ( PDF 85.1) КБ )
  13. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б А. Ф. Халлимонд: Кристаллография и дегидратация торбернита В: Минералогический журнал , 1916, 17 (82), 326–339 ​​( PDF 559 КБ )
  14. ^ «Метаторбернит» . Mindat.org . Гудзонский институт минералогии. 10.10.2022.
  15. ^ А. Дж. Локок, П. К. Бернс: Кристаллическая структура синтетического аутюнита, Ca[(UO 2 )(PO 4 )] 2 (H 2 O) 11 В: American Mineralogist 2003, 88 , 240–244 ( PDF 408 kB )
  16. ^ А. Ф. Халлимонд: Мета-торбернит I. Его физические свойства и отношение к торберниту В: Минералогический журнал 1920, 19 (89), 43–47 ( PDF 228 kB )
  17. ^ К. Валента: Вклад в знание редких арсенатовых минералов с особым учетом месторождений Шварцвальда В: Чермакские минералогические и петрографические сообщения (Минералогия и петрология) 1964, 9 (3), 252–282 ( онлайн )
  18. ^ Т.А. Олдс, Й. Плашил, А.Р. Кампф, Р. Шкода, П.С. Бернс, Й. Чейка, В. Бургуэн и Ж.-К. Бульяр: Готьерит, KPb[(UO 2 ) 7 O 5 (OH) 7 ] · 8H 2 O, новый гидроксигидратный минерал уранилоксида из Шинколобве с новой топологией листов уранил-анионов. В: Европейский журнал минералогии, 2017 г. , 20 , 129–141 ( ссылка )
  19. ^ «Локации для Торбернита» . Mindat.org . Гудзонский институт минералогии. 10.10.2022.
  20. ^ Список местонахождений торбернита в Минераленатласе (немецкий) и Миндате (английский).

Внешние ссылки [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 6b78e89c805584f6e717fdcddb302578__1709402820
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/6b/78/6b78e89c805584f6e717fdcddb302578.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Torbernite - 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.)