Группа апатита | |
---|---|
Общие | |
Категория | Фосфатный минерал |
Формула. (повторяющееся звено) | Ca5(PO 4)3(F, Cl, OH) |
Классификация Струнца | 8.BN.05 |
Кристаллическая система | Гексагональная |
Кристалл класс | Дипирамидальный (6 / м). (тот же символ HM ) |
Идентификация | |
Цвет | От прозрачного до полупрозрачного, обычно зеленого, реже бесцветного, желтого, от синего до фиолетового, розового, коричневого. |
Форма кристаллов | Таблетчатые, призматические кристаллы, массивные, компактные или зернистые |
Дробление | [0001] нечеткое, [1010] нечеткое |
Разрушение | Конхоидальное до неравномерного |
по шкале Мооса твердость | 5 (определяющий минерал) |
Блеск | от стекловидного до почти смолистого |
Штрихи | Белые |
Диафрагм. От прозрачного до полупрозрачного | |
Удельный вес | 3,16–3,22 |
Польский блеск | Стекловидное тело |
Оптические свойства | Двойное лучепреломление, одноосное отрицательное |
Индекс преломления x | 1,634–1,638 (+0,012, −0,006) |
Двулучепреломление | 0,002–0,008 |
плеохроизм | Голубые камни - сильные, от голубого и желтого до бесцветного. Другие цвета от слабого до очень слабого. |
Дисперсия | 0,013 |
Ультрафиолет флуоресценция | Желтые камни - пурпурно-розовый, который сильнее в длинных волнах; голубые камни - от голубого до голубого как в длинной, так и в короткой волне; зеленые камни - зеленовато-желтые, более сильные в длинных волнах; фиолетовые камни - зеленовато-желтые в длинных волнах, светло-фиолетовые в коротких. |
Апатит - группа фосфатных минералов, обычно относящихся к гидроксиапатиту, фторапатит и хлорапатит с высокими концентрациями OH, F и Cl ионов, соответственно, в кристалле . Формула смеси трех наиболее распространенных конечных элементов записывается как Ca 10(PO4 )6(OH, F, Cl) 2, а формулы элементарной ячейки кристалла индивидуума минералы записываются как Ca 10 (PO 4)6(OH) 2, Ca 10 (PO 4)6F2и Ca 10 (PO 4)6Cl2.
Минерал был назван апатитом немецким геологом Абрахамом Готтлобом Вернером в 1786 году, хотя конкретный минерал, который он описал, был реклассифицирован как фторапатит в 1860 году Немецкий минералог Карл Фридрих Август Раммельсберг. Апатит часто принимают за другие минералы. Эта тенденция отражена в названии минерала, которое происходит от греческого слова απατείν (апатеин), что означает чтобы обмануть или ввести в заблуждение.
Апатит встречается в осадочных, метаморфических и магматических породах. нас, и вулканические породы. Апатит может образовываться в осадочных процессах, магматических процессах (например, пегматит ), метаморфических процессах и в гидротермальных жерлах, а также в результате производства биологическими системами.
Апатит - один из немногих минералов, производимых и используемых биологическими микроэкологическими системами. Апатит - определяющий минерал для 5 баллов по шкале Мооса. Гидроксиапатит, также известный как гидроксилапатит, является основным компонентом зубной эмали и костного минерала. Относительно редкая форма апатита, в которой большинство групп ОН отсутствует и содержит много карбонатных и кислых фосфатных замещений, является крупным компонентом костного материала.
Фторапатит (или фторапатит) более устойчив к воздействию кислоты, чем гидроксиапатит; в середине 20-го века было обнаружено, что в сообществах, в источниках воды которых естественным образом содержится фтор, наблюдается более низкий уровень кариеса. Фторированная вода обеспечивает обмен в зубах ионов фтора для гидроксильных групп в апатите. Точно так же зубная паста обычно содержит источник фторидных анионов (например, фторид натрия, монофторфосфат натрия ). Слишком большое количество фтора приводит к флюорозу зубов и / или флюорозу скелета.
Следы деления в апатите обычно используются для определения термической истории орогенных поясов и отложения в осадочных бассейнах. (U-Th) / He датирование апатита также хорошо установлено на основе исследований диффузии благородных газов для использования в определении термической истории и других, менее типичные применения, такие как датирование палео-пожаров.
Фосфорит представляет собой богатую фосфатом осадочную породу, которая содержит от 18% до 40% P 2O5. Апатит в фосфорите присутствует в виде скрытокристаллических масс, называемых коллофаном.
Апатит в основном используется при производстве удобрений - это источник фосфора. Иногда его используют как драгоценный камень. Зеленые и синие разновидности в мелкодисперсной форме представляют собой пигменты с превосходной укрывистостью.
Во время разложения апатита с серной кислотой с получением фосфорной кислоты, фтороводород образуется как побочный продукт из любого фторапатита содержание. Этот побочный продукт является второстепенным промышленным источником фтористоводородной кислоты.
. Фтор-хлорапатит составляет основу теперь устаревшей системы люминофорной лампы Halophosphor люминесцентной лампы. Добавка элементов марганца и сурьмы в количестве менее одного молярного процента - вместо кальция и фосфора, придающих флуоресценцию - и регулировка соотношения фтора и хлора изменяют оттенок получаемого белого цвета. Эта система была почти полностью заменена системой Tri-Phosphor.
В Соединенных Штатах удобрения, полученные из апатита, используются для дополнения питания многих сельскохозяйственных культур, являясь ценным источником фосфата.
Апатиты также являются предлагаемым материалом-хозяином для хранения ядерных отходов вместе с другими фосфатами.
Апатит редко используется в качестве драгоценного камня. Прозрачные камни чистого цвета огранены, а чатоянт экземпляры огранены кабошоном. Камни Chatoyant известны как апатит кошачьего глаза, прозрачные зеленые камни известны как камень спаржи, а голубые камни называются морокситом. Если в кристалле апатита выросли кристаллы рутила, то при правильном освещении ограненный камень демонстрирует эффект кошачьего глаза. Основные источники драгоценного апатита - Бразилия, Мьянма и Мексика. Другие источники включают Канаду, Чешскую Республику, Германию, Индию, Мадагаскар, Мозамбик, Норвегию, Южную Африку, Испанию, Шри-Ланку и США.
Иногда обнаруживается, что апатит содержит значительные количества редкоземельных элементов. элементы и могут использоваться как руда для этих металлов. Это предпочтительнее традиционных редкоземельных руд, таких как монацит, поскольку апатит не очень радиоактивен и не представляет опасности для окружающей среды в хвостохранилищах. Однако апатит часто содержит уран и его столь же радиоактивные цепочки распада нуклиды.
Апатит - рудный минерал в озере Хойдас редко- земной проект.
стандартные энтальпии образования в кристаллическом состоянии гидроксиапатита, хлорапатита и предварительное значение для бромапатита были определены реакционным раствором калориметрия. Предположения о существовании возможного пятого члена семейства апатитов кальция, йодаапатита, были сделаны из соображений энергетики.
Структурные и термодинамические свойства кристаллических гексагональных апатитов кальция, Ca 10 (PO 4)6(X) 2 (X = OH, F, Cl, Br), были исследованы с использованием всеатомного потенциала Борна-Хаггинса-Майера методом молекулярной динамики. Точность модели при комнатной температуре и атмосферном давлении проверялась по данным кристаллической структуры с максимальными отклонениями около 4% для галоапатитов и 8% для гидроксиапатита. Моделирование при высоком давлении в диапазоне 0,5-75 кбар. были выполнены для оценки коэффициента изотермической сжимаемости этих соединений. Деформация сжатых твердых тел всегда упруго анизотропна, причем поведение BrAp заметно отличается от поведения, отображаемого HOAp и ClAp. Данные pV высокого давления были подобраны для Parsafar -Уравнение состояния Мейсона с точность лучше 1%.
Моноклинные твердые фазы Ca 10 (PO 4)6(X) 2 (X = OH, Cl) и расплавленный соединение гидроксиапатита также было изучено методом молекулярной динамики.
Лунные камни, собранные астронавтами во время программы Аполлон, содержат следы апатита. Повторный анализ этих образцов в 2010 году выявил воду, заключенную в минерале как гидроксил, что привело к оценкам содержания воды на лунной поверхности в количестве не менее 64 частей на миллиард - в 100 раз больше, чем предыдущие оценки - и достигает 5 частей на миллион. Если минимальное количество заблокированной минералами воды гипотетически превратить в жидкость, она покроет поверхность Луны примерно на одном метре воды.
Эктомикоризные грибы Suillus granulatus и Paxillus invutus могут выделять элементы из апатита.
На Викискладе есть материалы, связанные с апатитом. |