Bararit - Bararite

Buni chalkashtirib yubormaslik kerak barit.
Bararit
Umumiy
TurkumGalogenid mineral
Formula
(takroriy birlik)		(NH4)2SiF6
Strunz tasnifi3. CH.10
Kristalli tizimUchburchak
Kristal sinfOlti burchakli skalenohedral (3m)
H-M belgisi: (3 2 / m)
Kosmik guruhP3m1
Birlik xujayrasia = 5.77 Å, c = 4.78 Å; Z = 1
Identifikatsiya
RangOqdan rangsizgacha
Kristall odatJadvalda, ba'zan cho'zilgan {0001},
shuningdek, tartibsiz shaklda yoki sut bezlari asosan yuzalarni o'z ichiga oladi kriptohalit
TvinnizatsiyaInterpenetration egizaklar (ekskursiyalar / dartlar), o'qi {0001} ga parallel
AjratishMukammaldir
Mohs o'lchovi qattiqlik2.5
YorqinlikVitreus
DiafanlikShaffof
O'ziga xos tortishish kuchi2.152 (sintetik)
Optik xususiyatlariUniaksial (-)
Sinishi ko'rsatkichinω = 1.406 ± 0.001,
nε = 1.391 ± 0.003
Birjalikni buzish0.015 ± 0.003
EriydiganlikSuvda eriydi
Boshqa xususiyatlarsho'r ta'm
Adabiyotlar[1][2][3][4][5][6][7]

Bararit ning tabiiy shakli ammoniy florosilikat (geksaflorosilikat yoki flüosilikat deb ham ataladi). Uning kimyoviy formulasi (NH) mavjud4)2SiF6 va trigonal kristall tuzilishi. Ushbu mineral bir vaqtlar uning bir qismi sifatida tasniflangan kriptohalit. Bararit birinchi marta tasvirlangan joy nomi bilan atalgan, Barari, Hindiston.[2] Bu topilgan fumarollar ning vulqonlar (Vezuviy, Italiya ), ustida ko'mir qatlamlarini yoqish (Barari, Hindiston) va yonib turgan qoziqlarda antrasit (Pensilvaniya, BIZ. ). Bu sublimatsiya kriptohalit bilan hosil bo'ladigan mahsulot, sal ammiak va mahalliy oltingugurt.[3]

Tarix

A.Sakki birinchi marta kriptohalitni 1873 yilda kashf etgan.[2] U vulkanik sublimatda paydo bo'lgan Vesuviya otilishi 1850 yil. 1926 yilda V.A.K. Kristi o'zining kimyoviy tadqiqotlari haqida xabar berdi. Mikroskop yordamida tahlil qilish uchun etarli material tanlab olindi. Distillash natriy gidroksidi (NaOH) ishlab chiqarilgan ammiak (NH3). Ning anionlari geksaflorosilik kislota (H2SiF6kabi cho'kindi kaliy florosilikat (K2SiF6). Bariy sulfat (BaSO4) filtrga tashlangan va keyin kaltsiy ftoridi (CaF2). Kristi 20,43% (NH) topdi4)+ va 78,87% (SiF)6)2−.[4]

Bararit nomi berilgan Barari, a mahalliylik yilda Hindiston. Bu erda tur birinchi marta to'liq tavsiflangan edi. Ilgari, bararit bilan aralashmalarning bir qismi sifatida tan olingan kriptohalit.[2] Biroq, u 1951 yilgacha o'z nomini olmadi.[2][8] The Sharqiy Hindiston ko'mir kompaniyasi Christie bararitni baholash uchun foydalangan namunani taqdim etdi.[4]

Bararit tabiiy shaklda miqdoriy kimyoviy tahlilni olmagan.[3] Kristi ko'pi uchun juda oz narsa oldi sifatli mikrokimyo orqali tahlil qilish. U F. Emichning usullaridan foydalangan kapillyar naycha santrifüjlar.[4]

Tuzilishi

Bararit beta, trigonal (skalenohedral) shakli ammoniy geksaflorosilikat. Uning simmetriyasi 32 / m.[3] The kosmik guruh bu P3m1. The a-birlik xujayrasidagi koeffitsientlar 5.784 ± 0.005 are (angstromlar ), va v-aksis 4.796 ± 0.006 is dir. Birlikning panjarasi ibtidoiy.[5][9] (Izoh: kosmik guruh uchun ma'lumotlar sintetik kristallardan olingan.) Kriptohalit quyidagilarga ega kub (izometrik) kristall tuzilishi va alfa shakliga mos keladi. Ikkala mineral ham kimyoviy formulaga ega (NH4)2SiF6. The galogenidlar shakl AmBX6 ikki guruhga bo'ling: iyeratit va malladrit. Ieratit guruhi izometrik, malladrit esa olti burchakli.[2]

(SiF6)2− bu oktahedral - bitta ftor har birida atom tepalik.[10] Bararitda (NH)4)+Bor uch tomonlama muvofiqlashtirilgan. Ularning barchasi C saytlarida paydo bo'ladi3v (3m) simmetriya. (NH.)4)+ to'rtta uchburchakni tashkil etadigan 12 ta ftorli qo'shnilarga ega. Ushbu uchburchaklarning uchtasi yonma-yon. Ushbu uchburchaklar o'zlari atrofida uchburchak hosil qiladi 3 baravar o'q tarkibida azot atomini o'z ichiga oladi. Bitta uchburchak teng tomonli. Uning simmetriya o'qi azot atomidan o'tgan bir xil o'qdir.[11] (Strukturaviy diagrammalar uchun birlik katakchasiga havolani ko'ring[5] va yuklab olinadigan maqolalar[11][12] "Adabiyotlar" da).)

Kriptohalitning kremniy atomlari, a- (NH4)2SiF6 (alfa), bor kubik (st) qadoqlash (CCP). Uchinchi shakli (gamma, ph) ning (NH4)2SiF6 foydalanadi olti burchakli yaqin (st) qadoqlash (HCP). Bararit, b- (NH4)2SiF6, foydalanadi olti burchakli ibtidoiy (HP) qadoqlash. Oktahedral bo'shliqlari buzilgan qatlamlar bilan qatlamlarni ajratib turadi anionlar. (NH.)4)+ ionlari (SiF) ostida va yuqorida biroz yuqoriroq ko'rinadi6)2−. Uchala fazada ham 12 ta ftor atomlari (NH) bilan qo'shni4)+. Masofalar taxminan 3,0 dan 3,2 Å gacha.[12] (NH.)4)+ erkin aylanishga ega emas. Faqatgina kutubxonalar (tebranadi) - hech bo'lmaganda tebranish bilan hayajonlanganda.[11]

Kabi tuz, bararit an ionli birikma. Ionlar, albatta, bor ionli bog'lanish. Ning atomlari ko'p atomli ionlar birgalikda o'tkaziladi kovalent ravishda. (NH) yo'nalishi4)+ to'rt trikotajli (uch shoxli) vodorod aloqalari. Ushbu bog'lanishlar florning 12 ta qo'shnilarini o'z ichiga olgan uchburchaklar tomon yo'naltiriladi. Uchta H zanjiri tengdir. Teng yonli uchburchak tomon yo'naltirilgan to'rtinchi bog'lanish qisqa masofaga ega.[11]

Ftor atomlari orasidagi molekulalararo masofalar kriptohalitga qaraganda bararitda (3.19 va 3.37 Å) kichikroq. Kriptohalitda har bir anion 12 ta boshqalar bilan muvofiqlashtirilgan. Bararit (2 + 6) - katlama koordinatsiyaga ega. Qatlamlar orasidagi ikkita Si-Si masofasi (4.796 ± 0.006 Å) qatlam ichidagi oltitaga teng kelmaydi (5.784 ± 0.005 Å). Bararit bo'ylab ko'proq siqiladi v- ga nisbatan a-aksis.[12]

Bararit haqida hech qanday ma'lumot yo'q yechim yoki echim, lekin u har doim boshqa moddalar bilan aralashtiriladi (kriptohalit, sal ammiak va oltingugurt ).[3] Issiqlik harakati tufayli ammoniy tuzlarining atomik harakatini baholash juda qiyin bo'lishi mumkin.[10] Anionlar esa tartiblangan va issiqlikdan g'ayrioddiy harakatga ega emaslar.[5]

Uchinchi shakli (NH4)2SiF6 2001 yilda topilgan va 6 mm simmetriya bilan aniqlangan (olti burchakli ).[12] Uchala kelishuvda ham (SiF)6)2− oktaedra qatlam bo'lib keling. Kub shaklida (kriptohalit) bu qatlamlar perpendikulyar [111].[12] Trigonal (bararit) va olti burchakli (gamma, ph) shakllarda qatlamlar c o'qiga perpendikulyar.[12] (Izoh: Trigonal kristallar olti burchakli guruhga kiradi. Ammo olti burchakli kristallarning hammasi ham uchburchak emas.[13])

Bararit deb da'vo qilingan bo'lsa-da metastable da xona harorati,[10] u bitta ko'rinmaydi polimorf hech qachon boshqasiga aylangan.[12] Bararit baribir uni maydalash uchun etarlicha mo'rt spektroskopiya ozgina kriptohalit hosil qiladi.[11] Shunday bo'lsa-da, ammoniy florosilikat 0,2 dan 0,3 giga-paskal (GPa) bosimda trigonal shaklga ega bo'ladi. Reaksiya qaytarilmas. Agar bu faza bararit bo'lmasa, u hech bo'lmaganda juda chambarchas bog'liqdir.[12]

(NH) tarkibidagi vodorod birikmasi4)2SiF6 bu tuz fazalarni odatdagi tuzlar qila olmaydigan tarzda o'zgartirishga imkon beradi. Ammoniy tuzlari fazani qanday o'zgartirishida kationlar va anionlarning o'zaro ta'siri ayniqsa muhimdir.[12]

Jismoniy xususiyatlar

Bararit shakllari jadval kristallari. Ular tekislangan, ba'zan cho'zilgan, ustida {0001} (ga perpendikulyar v).[2] Kristi bararitning mayda, shaffof kristallari eshkak va dart kabi ko'rinishini aytdi. Har birida 90 ° da to'rtta tikan bor edi. Kristallar uzunligi 1 mm gacha, tikanlar eni 0,2 mm gacha. Ular bo'lgan interpenetratsion egizaklar, egizak o'qi ga perpendikulyar v-aksis.[4] Vizual ravishda, kriptohalit kristallarini aniqlash deyarli mumkin emas sal ammiak (NH4Cl).[14] Bararitni kriptogalitga kiritish faqat tekis qutblangan nur bilan ko'rish mumkin.[15]

Bararit mukammaldir dekolte {0001} tekisligida. The qattiqlik ehtimol2 1⁄2.[2] Anionlar (allaqachon ko'rsatilgandek) qatlamlar orasidagi qatlamlarga qaraganda ancha kuchli bog'langan. Shuningdek, ionli bog'lanishlar eng kuchli rishtalar emas va galogenidlar odatda shisha plitalarni chizish mumkin emas.[13]

Bararit o'lchovga ega zichlik 2,152 g / ml (sintetik) - ammo hisoblangan zichligi 2,144 g / ml. Tuzli ta'mi bor va u ham eriydi suvda. Uning yorqinlik shishasimon (shisha kabi). Bararit oqdan ranggacha.[2] Ushbu xususiyatlar o'xshash halit (NaCl)[13]- kim bergan haloid guruhi uning nomi.

Kriptogalit esa izotrop optik sinf, bararit bir ekssial manfiydir.[16][2] 1.391 ± 0.003 da, sinish ko'rsatkichi v orqali kichikroq a (1.406 ± 0.001).[4] The v-bararitdagi oksid, undan qisqa a- soliqlar ("Tuzilma" ga qarang). Bundan tashqari, faqat shu yo'l yorug'likni bir xil yo'nalishda bir xil iondan boshqa narsa urishiga imkon bermaydi (barcha qatlamlar bir xil tuzilishga va yo'nalishga ega)[12]).

Bararitning zichligi kriptohalitga qaraganda taxminan 6% ko'proq.[12] Ilgari muhokama qilinganidek, uning tuzilishi ko'proq qadoqlangan. Ushbu moddani osongina ishlab chiqarish mumkin suvli eritma,[2] ammo faqat 5 ° C dan (41 ° F) past sof bararit hosil bo'ladi.[2][17] 13 ° C dan (55 ° F) yuqorida deyarli toza kriptohalit chiqadi.[2][4] Bararit azizlar qoldiq qoldirmasdan.[2]

Geologik paydo bo'lishi

Tabiatda bararit kriptohalit bilan paydo bo'ladi, sal ammiak va mahalliy oltingugurt.[4][14] Bu orqali topilgan ko'mir qatlamini yoqish Bararida, Hindiston,[4] va sublimatsiya mahsuloti sifatida Vezuviy, Italiya, da fumarollar (a yoki yaqinida ochilish vulqon qayerda issiq oltingugurtli gazlar chiqadi).[3][18] Shuningdek, u Qo'shma Shtatlar, yilda Pensilvaniya. U paydo bo'ladi yonayotgan qoziqlar ning antrasit (ko'mirning eng yuqori navi) - sublimatsiya mahsuloti sifatida qoling.[14]

Kristi shaffof deb topdi daraxtzor (daraxtga o'xshash) kristallar, vitreus bilan yorqinlik. U qorishma bo'lgan oq, shaffof bo'lmagan topaklarni topdi (NH4)2SiF6 bilan SiO2. Ular tartibsiz shaklga ega edi, lekin odatda a sut bezlari sirt (bir necha qavariq yuzalar silliq yumaloqlangan). Ular birinchi navbatda kriptohalit bararit ham mavjud.[4] Pensilvaniyada bararit odatda kriptohalit kristallariga mayda qo'shimchalar sifatida keladi.[14][15] Birinchidan, bararit to'g'ridan-to'g'ri sublimatsiya orqali hosil bo'ladi. Keyinchalik, u tezda kriptohalitga aylanadi.[15]

Bararida, ko'mir gazlari a orqali borish dike (magmatik kirish) ning slyuda va peridotit. The oltingugurt dioksidi hujum qilishi kerak apatit ishlab chiqaradigan dikkada gidroflorik kislota mo'l-ko'l hujum qiladi silikatlar. Silikon ftor hosil bo'ladi. Ammiak ham keladi ko'mir yoqish. U erdan, ammoniy florosilikat shakllantirishi mumkin. Bir oz ko'proq ammiak ning oq donalariga olib kelishi mumkin kremniy va kriptohalit. Bararit va kriptohalit, sof shakllarida, aksariyat hollarda ushbu tugunlardan o'sib chiqadi. Yomg'irdan qayta kristallanish javobgar bo'lishi mumkin.[4]

Ftorosilikat minerallar mavjud termodinamik jihatdan beqaror tuproqda.[19] Hali ham kuchli issiqlik (NH) hosil bo'lishiga yordam beradi4)2SiF6 ba'zi darajalarda - Rehim tomonidan o'tkazilgan ba'zi tajribalarda ko'rilganidek. Ammo bu birikma iroda sindirish; ayrilish; to'xtatish 320 dan 335 ° S gacha.[20] Ikkalasi ham ko'mir yoqish[4][14] va vulqonlar ning muhim manbalari hisoblanadi SO2 va SiF4.[21]

Kimyoviy xossalari va ishlatilishi

Ftorosilikat kislota va uning tuzlari zaharli hisoblanadi.[22] Ammoniy florosilikat ammo, tabiatda juda kam uchraydi[14] va, ehtimol, bu juda oson sintez qilish.[2]

Adabiyotlar

  1. ^ Mineralienatlas
  2. ^ a b v d e f g h men j k l m n o Palache, C., Berman, H., and Frondel, C. (1951) Dananing mineralogiya tizimi, II jild: Galidlar, nitratlar, boratlar, karbonatlar, sulfatlar, fosfatlar, arsenatlar, volframlar, molibdatlar va boshqalar Jon Vili va Sons , Inc, Nyu-York, 7-nashr.
  3. ^ a b v d e f Entoni, JW, Bideo, RA, Bleyd, KV va Nikols, M.C. (1997) Mineralogiya qo'llanmasi, III jild: Galidlar, gidroksidlar, oksidlar. Mineral ma'lumotlarni nashr etish, Tusson.
  4. ^ a b v d e f g h men j k l Christie, WA.K. (1926) Kriptohalitning paydo bo'lishi (ammoniy flüosilikat). Hindiston geologik xizmatining yozuvlari, 59, 233.
  5. ^ a b v d Shlemper, E.O. va Hamilton, VC (1966) Trigonal ammoniy florosilikatning tuzilishi to'g'risida. Kimyoviy fizika jurnali, 45, 408-409.
  6. ^ Mindat.org saytidagi bararit
  7. ^ Webmineral-dagi bararit ma'lumotlari
  8. ^ Fleycher, M. (1952) "Yangi mineral nomlar". Amerikalik mineralogist, 37, 359-362.
  9. ^ Entoni va boshq. (1997) va Palache va boshq. (1951) kristalli o'qlar uchun eskirgan ma'lumotlardan foydalaning. Ushbu qo'llanmalardagi ma'lumotlar, oxir-oqibat, Gossner va Kraussning 1934 yildagi Zeitschrift für Kristallographie-dagi ikkita maqolasi bilan bog'langan. Shlemper va Xemilton (1966) o'rnini bosuvchi manba nafaqat ushbu maqola, balki Boldyreva va boshq. (2007).
  10. ^ a b v Shlemper, Elmer O. (1966). "Kubik ammoniy florosilikatning tuzilishi: neytron-difraktsiya va neytron-elastik bo'lmagan-sochilishni o'rganish". Kimyoviy fizika jurnali. 44 (6): 2499–2505. Bibcode:1966JChPh..44.2499S. doi:10.1063/1.1727071.
  11. ^ a b v d e Oxton, I.A., Knop, O. va Falk, M. (1975) "Ammoniy ionining kristallardagi infraqizil spektrlari". II. Vodorod bilan bog'lanishni hisobga olgan holda trigon muhitda ammoniy ioni. Kanada kimyo jurnali, 53, 3394-3400.
  12. ^ a b v d e f g h men j k Boldyreva, E.V .; Shaxtshneyder, T.P; Sova, H. va Ahsbas, H. (2007). "6 GPa gacha bo'lgan gidrostatik bosimning ammoniy va natriy geksaflorosilikatlarning kristalli tuzilmalariga ta'siri, (NH4)2SiF6 va Na2SiF6; (NH) da fazali o'tish4)2SiF6 0,2-0,3 GPa da ". Zeitschrift für Kristallographie. 222: 23–29. Bibcode:2007ZK .... 222 ... 23B. doi:10.1524 / zkri.2007.222.1.23.
  13. ^ a b v Klein, C. va Dutrow, B. (2008) Mineral tadqiqotlar qo'llanmasining 23-nashr. John Wiley & Sons, Xoboken, NJ.
  14. ^ a b v d e f Barns, J. va Lapham, D. (1971) Pensilvaniyada topilgan noyob minerallar. Pensilvaniya Geologiyasi, 2, 5, 6-8.
  15. ^ a b v Lapham, DM, Barns, JH, Downey, W.F., Jr. va Finkelman, RB (1980) Bararit. Sharqiy Pensilvaniyaning antrasit konlarini yoqish bilan bog'liq mineralogiya. Pensilvaniya Geologik tadqiqoti: Mineral resurslar to'g'risidagi hisobot, 78, 45-47.
  16. ^ Bir tomonlama kristal nima ekanligini bilish uchun tashrif buyuring Uniaksial minerallarga kirish.
  17. ^ Gossner, B. (1903) Ammoniumsiliciumfluorid. Zeitschrift für Kristallographie, 38, 147–148.
  18. ^ Scacchi, A. (1874) "Appendice alle contribuzioni mineralogiche sull’ incendio vesuviano del 1872 ". Rendiconto dell'Accademia delle scienze fisiche e matematiche (sezione della Società reale di Napoli), 8, 179-180.
  19. ^ Elrashidi, MA va Lindsay, W.L. (1986) Tuproqdagi ftorning kimyoviy muvozanati: nazariy rivojlanish. Tuproqshunoslik: Tuproqni tadqiq qilishning fanlararo yondashuvi, 141, 274-280.
  20. ^ Rehim, A. M. Abdel (1992). "Kriptohalit sintezini termal o'rganish". Termal tahlil jurnali. 38 (3): 475–486. doi:10.1007 / BF01915512.
  21. ^ Mori, T., Sato, M., Shimoike, Y. va Notsu, K. (2002) "Yuqori SiF4 masofadan turib FT-IR kuzatuvi natijasida Satsuma-Ivojima vulqonining shilimshiqligida nisbati aniqlandi ". Yer sayyoralari kosmik, 54, 249-256.
  22. ^ Wiberg, E., Wiberg, N. va Holleman, AF (2001) Anorganik kimyo. Academic Press, San-Diego.

Tashqi havolalar