Малахит
этой статьи Начальный раздел может быть слишком коротким, чтобы адекватно суммировать ключевые моменты . ( май 2022 г. ) |
Малахит | |
---|---|
![]() Малахит из Демократической Республики Конго. | |
Общий | |
Категория | Карбонатный минерал |
Формула (повторяющаяся единица) | Cu 2 CO 3 (OH) 2 |
Имеет символ IMA. | МЛК [1] |
Классификация Штрунца | 5. НЕТ 10. |
Кристаллическая система | Моноклиника |
Кристаллический класс | Призматический (2/м) (тот же символ HM ) |
Космическая группа | Р2 1 /а |
Идентификация | |
Формула массы | 221.1 g/mol |
Цвет | Ярко-зеленый, темно-зеленый, черновато-зеленый, с кристаллами более глубоких оттенков зеленого, даже от очень темного до почти черного, обычно с полосками; от зеленого до желтовато-зеленого в проходящем свете |
Кристальная привычка | Массивные, ботриоидные, сталактитовые, кристаллы от игольчатых до таблитчато-призматических. |
Твиннинг | Обычно встречаются как контактные или проникающие двойники на {100} и {201}. Также присутствуют полисинтетические двойники. |
Расщепление | Идеально на { 2 01} ярмарке {010} |
Перелом | От субраковидного до неравномерного |
шкала Мооса твердость | 3.5–4 |
Блеск | Адамантиновый до стекловидного; шелковистый, если волокнистый; от тусклого до землистого, если массивный |
Полоса | светло-зеленый |
прозрачность | От полупрозрачного до непрозрачного |
Удельный вес | 3.6–4 |
Оптические свойства | Двухосный (–) |
Показатель преломления | n α = 1,655 n β = 1,875 n γ = 1,909 |
Двойное лучепреломление | δ = 0,254 |
Ссылки | [2] [3] [4] [5] |
Малахит – меди минерал гидроксид карбоната с формулой Cu 2 CO 3 (OH) 2 . Этот непрозрачный минерал с зелеными полосами кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе и чаще всего образует ботриоидные , волокнистые или сталагмитовые массы в разломах и глубоких подземных пространствах, где уровень грунтовых вод и гидротермальные жидкости служат средством химического осаждения. Отдельные кристаллы редки, но встречаются от тонких до игольчатых призм. Встречаются также псевдоморфозы по более таблитчатым или глыбовым кристаллам азурита . [5]
Этимология и история
[ редактировать ]
Название камня происходит (через латынь : molochītis , среднефранцузский : melochite и среднеанглийский melochites ) от греческого Μολοχίτης λίθος molochiteslithos , «мальво-зеленый камень», от μολόχη molochē , варианта μαλάχηmalachē , «мальва». [6] Такое название минерал получил из-за сходства с листьями растения мальвы . [7] Медь (Cu 2+ ) придает малахиту зеленый цвет. [8]
Малахит добывался из месторождений вблизи Суэцкого перешейка и Синая еще в 4000 году до нашей эры. [9]
Его активно добывали на рудниках Грейт-Орм в Великобритании 3800 лет назад с использованием каменных и костяных орудий. Археологические данные показывают, что горнодобывающая деятельность закончилась ок. 600 г. до н.э. , из добытого малахита производилось до 1760 тонн меди. [10] [11]
Археологические данные показывают, что этот минерал добывали и плавили для получения меди в долине Тимна в Израиле более 3000 лет. [12] С тех пор малахит использовался и как поделочный камень, и как драгоценный камень.
Использование азурита и малахита в качестве индикаторов медной руды косвенно привело к названию элемента никель в английском языке. Никелин , основная никелевая руда, также известная как никколит, выветривается на поверхности в зеленый минерал ( аннабергит ), напоминающий малахит. Это сходство приводило к периодическим попыткам выплавить никель, полагая, что это медная руда, но такие попытки всегда заканчивались неудачей из-за высоких температур плавки, необходимых для восстановления никеля. В Германии этот обманчивый минерал стал известен как купферникель , что буквально означает «медный демон ». Шведский ) понял, что в купферникелевой руде, вероятно , алхимик барон Аксель Фредрик Кронстедт (который обучался у Георга Брандта , первооткрывателя никельподобного металла кобальта скрывается новый металл, и в 1751 году ему удалось выплавить купферникель для производства ранее неизвестный (за исключением некоторых метеоритов ) серебристо-белый металл, похожий на железо. Логично, что Кронстедт назвал свой новый металл в честь никелевая часть меди-никеля .
возникновение
[ редактировать ]
Малахит часто возникает в результате гипергенного выветривания и окисления первичных сульфидных медных руд и часто встречается с азуритом (Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 ), гетитом и кальцитом . За исключением яркого зеленого цвета, свойства малахита аналогичны свойствам азурита, и часто встречаются агрегаты этих двух минералов. Малахит встречается чаще, чем азурит , и обычно связан с месторождениями меди вокруг известняков , источника карбоната.
Большие количества малахита добываются на Урале в России . Уральский малахит в настоящее время не добывается. [13] но Г. Н. Вертушкова сообщает о возможном открытии новых месторождений малахита на Урале. [14] Он встречается по всему миру, в том числе в Демократической Республике Конго ; Габон ; Замбия ; Цумеб , Намибия ; Мексика ; Брокен-Хилл, Новый Южный Уэльс ; Бурра, Южная Австралия ; Лион , Франция ; Долина Тимна , Израиль ; и юго-запад США , особенно в Аризоне . [15]
антропогенный Исторически считалось, что малахит является основным компонентом патины , которая образуется на конструкциях из меди на открытом воздухе и медных сплавов, подвергающихся выветриванию ; однако атмосферные источники сульфатов и хлоридов (такие как загрязнение воздуха или морские ветры) обычно способствуют образованию брохантита или атакамита . [16] Малахит также может быть получен синтетическим путем, и в этом случае его называют основным карбонатом меди или зеленым вердитером.
Структура
[ редактировать ]Малахит кристаллизуется в моноклинной системе . Структура состоит из цепочек чередующихся Cu 2+ ионы и ОН − ионы с суммарным положительным зарядом, сплетенные между изолированными треугольными CO 3 2− ионы. Таким образом, каждый ион меди сопряжен с двумя ионами гидроксила и двумя карбоната ионами ; каждый гидроксильный ион сопряжен с двумя ионами меди ; и каждый карбонат-ион сопряжен с шестью ионами меди. [17] [18]
- Вид по оси c кристаллической структуры малахита.
- Вид вдоль оси кристаллической структуры малахита.
- Вид вдоль оси b кристаллической структуры малахита.
- Элементарная ячейка малахита
- Координационная среда меди №1
- Координационная среда меди №2
- Координационная среда карбоната
- Координационная среда гидроксида №1
- Координационная среда гидроксида №2
Использовать
[ редактировать ]
Малахит использовался в качестве минерального пигмента в зеленых красках с древности до ок. 1800. [20] Пигмент умеренно светостойкий , чувствителен к кислотам и различается по цвету. Эта естественная форма зеленого пигмента была заменена его синтетической формой вердитер среди других синтетических зеленых цветов.
Малахит также используется в декоративных целях, например, в жезлах и Малахитовой комнате в Эрмитаже . [21] с огромной малахитовой вазой и Малахитовой комнатой в Кастильо-де-Чапультепек в Мехико . [22] Другой пример — Демидовская ваза, часть бывшей коллекции семьи Демидовых , а ныне находящаяся в Метрополитен-музее . [23] « Тацца », большая малахитовая ваза, один из крупнейших кусков малахита в Северной Америке и подарок царя Николая II , занимает центральное место в центре зала библиотеки Линда Холл . Во времена царя Николая I декоративные изделия с малахитом были одними из самых популярных дипломатических подарков. [24] Он использовался в Китае еще в период Восточной Чжоу . [25] Основа кубка чемпионата мира по футболу состоит из двух слоев малахита.
Символизм и суеверия
[ редактировать ]Испанское суеверие 17-го века гласило, что если ребенок наденет пастилку из малахита, он поможет ему уснуть и отгонит злых духов. [26] Марбодус рекомендовал малахит в качестве талисмана молодым людям из-за его защитных качеств и способности помогать во сне. [27] Его также исторически носили для защиты от молний и заразных болезней, а также для здоровья, успеха и постоянства в привязанностях. [27] В Средние века было принято носить его с выгравированной фигурой или символом Солнца, чтобы сохранить здоровье и предотвратить депрессию, к которой Козероги считались уязвимыми. [27]
В Древнем Египте зеленый цвет (вадж) ассоциировался со смертью и силой воскресения, а также с новой жизнью и плодородием. Древние египтяне верили, что загробная жизнь содержит вечный рай, называемый «Малахитовым полем», который напоминал их жизнь, но без боли и страданий. [28]
Использование руды
[ редактировать ]
Простые методы извлечения медной руды из малахита включали термодинамические процессы, такие как плавка . [29] Эта реакция включает в себя добавление тепла и углерода, в результате чего карбонат разлагается, оставляя оксид меди , а дополнительный источник углерода, такой как уголь, превращает оксид меди в металлическую медь. [29] [30]
Основное словесное уравнение этой реакции:
Карбонат меди + нагревание → углекислый газ + оксид меди (цвет меняется с зелёного на чёрный). [29] [30]
Оксид меди + углерод → углекислый газ + медь (изменение цвета с черного на медный). [29] [30]
Малахит представляет собой медную руду низкого качества, однако из-за увеличения спроса на металлы более экономичные методы обработки, такие как гидрометаллургические методы (с использованием водных растворов, таких как серная кислота ), поскольку малахит легко растворяется в разбавленных кислотах. используются [31] [32] Серная кислота является наиболее распространенным агентом выщелачивания медно-оксидных руд, таких как малахит, и устраняет необходимость в процессах плавки. [33]
Химическое уравнение сернокислотного выщелачивания медной руды из малахита выглядит следующим образом: [33]
+ → + + | ( Реакция 1 ) |
Проблемы здоровья и окружающей среды
[ редактировать ]Добыча малахита для поделочных или медных руд осуществляется открытым или подземным способом в зависимости от содержания рудных месторождений. [34] Практика открытых и подземных горных работ может привести к ухудшению состояния окружающей среды из-за утраты среды обитания и биоразнообразия . [35] [36] Кислотные дренажи шахт могут загрязнять воду и источники пищи, что отрицательно влияет на здоровье человека при неправильном управлении или в случае утечек из хвостохранилищ . [36] [37] Риск воздействия на здоровье и окружающую среду как традиционной металлургии, так и новых методов гидрометаллургии значителен. [36] однако методы водосбережения и управления отходами в гидрометаллургических процессах добычи руды, например малахита, более строгие и относительно более устойчивые. [38] Также проводятся новые исследования лучших альтернатив таким методам, как сернокислотное выщелачивание, которое оказывает сильное воздействие на окружающую среду даже в соответствии со стандартами и инновациями регулирования гидрометаллургии. [33]
Галерея
[ редактировать ]- Разрез двойного сталактита из Колвези , Демократическая Республика Конго. Размер 5,9×3,9×0,7 см.
- Малахитовые сталактиты (высотой до 9 см) из шахты Касомпи, провинция Катанга , Демократическая Республика Конго. Размер: 21,6×16,0×11,9 см.
- Ваза из малахита в Эрмитаже , Санкт-Петербург.
- Малахит, изображение, полученное под стереоскопическим микроскопом.
- Британский календарь, 1851 г., позолоченная бронза и малахит, высота 20,3 см, Метрополитен-музей (Нью-Йорк).
- Малахит в Калейдеум Детском музее
- Слон вырезан из малахита. Длина 11 см.
- Полированный кусок малахита сквозь три сросшихся сталактита с полосой «бычий глаз».
См. также
[ редактировать ]- Авантюрин
- Брохантит
- Хризоколла
- Диоптаз
- Зеленые пигменты
- Список неорганических пигментов
- Планшеит
- Псевдомалахит
- Бирюзовый
- Ярь-медянка
Ссылки
[ редактировать ]- ^ 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 .
- ^ Минераленатлас
- ^ Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К., ред. (2003). «Малахит» (PDF) . Справочник по минералогии . Том. V (бораты, карбонаты, сульфаты). Шантильи, Вирджиния: Минералогическое общество Америки. ISBN 0962209740 .
- ^ Малахит . Вебминерал
- ^ Jump up to: а б Малахит . Миндат
- ^ Малахит , Dictionary.com
- ^ Харпер, Дуглас. «малахит» . Интернет-словарь этимологии .
- ^ «Минералы, окрашенные ионами металлов» . Minerals.gps.caltech.edu . Проверено 01 марта 2023 г.
- ^ Сусарла, С.М. (2016). «Красочная история малахитового зеленого: от Древнего Египта до современной хирургии» . Международный журнал челюстно-лицевой хирургии . 46 (3): 401–403. дои : 10.1016/j.ijom.2016.09.022 . ПМИД 27771151 .
- ^ Джонсон, Бен, изд. (2014). «Великие шахты Орма» . Проверено 6 июня 2017 г.
- ^ Руджери, Аманда (21 апреля 2016 г.). «Древние медные рудники, вырытые детьми бронзового века» . Би-би-си . Проверено 6 июня 2017 г.
- ^ Парр, Питер Дж. (1974). «Тимма: Долина библейских медных рудников». «Обзор книги Бено Ротенберга Бюллетень Школы восточных и африканских исследований Лондонского университета, том 37, № 1, стр. 223–224.
- ^ Куда делись символы России? Archived 2013-12-02 at the Wayback Machine Argumenty i Fakty (24 May 2006)
- ^ Somin, L. M. Тайны седого Урала. Малахит . oldrushistory.ru
- ^ Карта Mindat с более чем 8500 местоположениями . Mindat.org
- ^ WHJ Вернон (1934). «Основной карбонат меди и зеленая патина». Дж. Хим. Соц . дои : 10.1039/JR9340001853 .
- ^ Кляйн, Корнелис; Херлбат, Корнелиус С. младший (1993). Руководство по минералогии: (по мотивам Джеймса Д. Даны) (21-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. п. 417. ИСБН 047157452X .
- ^ «Малахит» . Американская база данных минералогических кристаллических структур . Департамент геологии Университета Аризоны . Проверено 19 декабря 2020 г.
- ^ «Красная Королева и ее сестры: женщины власти в Золотых королевствах» . www.metmuseum.org . Проверено 13 октября 2018 г.
- ^ Геттенс, Р.Дж. и Фитцхью, Э.В. (1993) «Малахит и зеленый вердитер», стр. 183–202 в «Пигментах художников». Справочник по их истории и характеристикам , Том. 2: А. Рой (ред.) Издательство Оксфордского университета. ISBN 0894682601
- ^ Budrina, Ludmila (January 2011). "Малахитовые залы Петербурга, России, Европы... / Malachite salon of St.-Petersburg, Russia, Europe..." // Блистательный Петербург. Роль архитекторов ХIХ века в создании неповторимого облика города. Материалы научно-практической конференции. Кафедра. Сб. науч. Ст. – СПб.: Государственный музей-памятник «Исаакиевский собор», 2011. – С. 23-49 .
- ^ Будрина, Людмила (январь 2013 г.). «Малахитовое производство Демидовых: по следам предметов первой универсальной выставки / Демидовы между Россией и Италией. Вкус и престиж семьи в Европе XVIII-XX веков. – С. 151-176, 9. тарелки» . // Демидовы между Россией и Италией. Вкус и престиж семьи в Европе XVIII-XX веков. Под редакцией Люсии Тонини. Культура и память, Том 50. – Флоренция: Лео С. Ольшки, 2013 .
- ^ Монументальная гранильная ваза: начало 19 века; постамент и крепления: Метрополитен-музей 1819 года. Проверено 25 апреля 2021 г.
- ^ Будрина, Людмила (2020). Малахитовая дипломатия . Екатеринбург: Кабинетный ученый. p. 208. ISBN 978-5-6044025-1-1 .
- ^ Лангалс, Хайнц; Бателт, Даниэла (1 декабря 2003 г.). «Восстановление крупнейшего археологического открытия — химическая проблема: сохранение полихромии китайской терракотовой армии в Линтуне». Angewandte Chemie, международное издание . 42 (46): 5676–5681. дои : 10.1002/anie.200301633 . ПМИД 14661198 .
- ^ Иллюстрированная книга знаков и символов Миранды Брюс-Митфорд, Dorling Kindersley Limited, Лондон, 1996, стр. 41
- ^ Jump up to: а б с Книга талисманов, амулетов и зодиакальных драгоценных камней Уильяма Томаса и Кейт Пэвитт, [1922], с. 254
- ^ Хилл, Дж (2010). «Значение зеленого цвета в Древнем Египте» . Древний Египет онлайн . Проверено 28 ноября 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д Джонсон, Крис Э.; Да, Гордон Т.; Эддлтон, Джанин Э. (1 декабря 2004 г.). «Металлическая медь из малахита около 4000 г. до н.э.» Журнал химического образования . 81 (12): 1777. Бибкод : 2004JChEd..81.1777J . дои : 10.1021/ed081p1777 . ISSN 0021-9584 .
- ^ Jump up to: а б с Дэй, Джо; Кобик, Мэгги (30 сентября 2019 г.), «Реконструкция печи бронзового века из Приниатикоса Пиргоса, Крит» , Экспериментальная археология: создание, понимание, рассказывание историй , Archaeopress Publishing Ltd, стр. 63–72, doi : 10.2307/j .ctvpmw4g8.11 , ISBN 978-1-78969-320-1 , S2CID 210629355 , получено 25 февраля 2021 г.
- ^ Ата, ОН; Ялап, Х. (1 июня 2007 г.). «Оптимизация выщелачивания меди из малахитсодержащей руды» . Канадский металлургический ежеквартальный журнал . 46 (2): 107–114. Бибкод : 2007CaMQ...46..107A . дои : 10.1179/cmq.2007.46.2.107 . ISSN 0008-4433 . S2CID 98163205 .
- ^ «Малахит» . www.mindat.org . Проверено 12 марта 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с Шабани, Массачусетс; Ираннаджад, М.; Азадмехр, Арканзас (1 сентября 2012 г.). «Исследование по выщелачиванию малахита лимонной кислотой» . Международный журнал минералов, металлургии и материалов . 19 (9): 782–786. Бибкод : 2012IJMMM..19..782S . дои : 10.1007/s12613-012-0628-9 . ISSN 1869-103X . S2CID 96128268 .
- ^ «Малахит» . www.mine-engineer.com . Проверено 25 марта 2021 г.
- ^ Моньези, М.; Шахриар, К.; Дегани, Х.; Самими Намин, Ф. (1 июля 2009 г.). «Оценка воздействия открытых горных работ на окружающую среду в Иране» . Экологическая геология . 58 (1): 205–216. Бибкод : 2009EnGeo..58..205M . дои : 10.1007/s00254-008-1509-4 . ISSN 1432-0495 . S2CID 128616763 .
- ^ Jump up to: а б с Саломонс, В. (1 января 1995 г.). «Воздействие металлов, получаемых в результате горнодобывающей деятельности, на окружающую среду: процессы, прогнозы, предотвращение» . Журнал геохимических исследований . Тяжелые металлы, аспекты загрязнения горнодобывающей промышленности и его устранение. 52 (1): 5–23. Бибкод : 1995JCExp..52....5S . дои : 10.1016/0375-6742(94)00039-E . ISSN 0375-6742 .
- ^ «Воздействие сернокислотного выщелачивания на окружающую среду» . www.savethesantacruzaquifer.info . Проверено 25 марта 2021 г.
- ^ Конард, Брюс Р. (1 июня 1992 г.). «Роль гидрометаллургии в достижении устойчивого развития» . Гидрометаллургия . Гидрометаллургия, теория и практика. Материалы Международного симпозиума Эрнеста Питерса. Часть Б. 30 (1): 1–28. Бибкод : 1992HydMe..30....1C . дои : 10.1016/0304-386X(92)90074-A . ISSN 0304-386X .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
