Войти
| Делафоссит | |
|---|---|
 Дискретные винно-красные кристаллы куприта на матрице, покрытой ярко отражающими микрокристаллами делафоссита | |
| Общая | |
| Категория | Оксидные минералы |
| Формула. (повторяющаяся единица) | CuFeO 2 |
| Классификация Струнца | 4.AB.15 |
| Кристаллическая система | Тригональная |
| Кристаллический класс | Гексагональный скаленоэдрический (3 м). символ HM : (3 2 / м) |
| Пространственная группа | R3m |
| Элементарная ячейка | а = 3,04, с = 17,12 [Å]; Z = 3 |
| Идентификация | |
| Цвет | Черный |
| Форма кристаллов | Табличная форма кристаллов; ботриоидные корки, сферолитовые, порошкообразные, массивные |
| Двойное образование | Контактные близнецы на {0001} |
| расщеплении | Несовершенное по {1011} |
| Упругость | Хрупкость |
| шкала Мооса твердость | 5,5 |
| блеск | металлик |
| полоса | черный |
| диафрагма | непрозрачность |
| удельный вес | 5,41 |
| оптические свойства | Одноосный |
| плеохроизм | Отчетливый; O = бледно-золотисто-коричневый; E = розово-коричневый |
| Другие характеристики | Слабомагнитные |
| Ссылки | |
Делафоссит - это минерал, оксид меди железа с формулой CuFeO 2 или CuFeO 2. Он является членом группы минералов делафоссита, имеющей общую формулу ABO 2, группы, характеризующейся слоями линейно скоординированных катионов A, уложенных между общими краями октаэдрическими слоями (BO 6). Делафоссит, наряду с другими минералами группы ABO 2, известен своим широким диапазоном электрических свойств, его проводимость варьируется от изолирующий до металлического. Делафоссит обычно является вторичным минералом, который кристаллизуется в ассоциации с окисленной медью и редко встречается в качестве первичного минерала.
Химическая формула делафоссита - CuFeO 2, который был впервые определен посредством химического анализа чистого минерала Г. С. Бохартом. Определенное им соотношение было очень близко к Cu: Fe: O = 1: 1: 2, с немного большим содержанием железа, чем меди. Роджерс. связали этот факт с небольшим количеством гематита в образце. Для определения состава делафоссита Роджерс использовал процесс Зирфогеля. Процесс Ziervogel используется для проверки наличия оксидов меди путем поиска «блестящей реакции», которая дает тонкие чешуйки металлического серебра при смешивании оксида меди с сульфатом серебра. Когда Роджерс нагревает порошкообразный делафоссит с раствором сульфата серебра, происходит реакция блесток. Единственные оксиды, которые можно рассматривать для делафоссита, - это одновалентная медь и двухвалентное железо. Роджерс пришел к выводу, что железо соединяется с кислородом как радикал и действует только как радикал. Это указывает на то, что медь в делафоссите находится в медистой форме, а не в медной форме. Отсюда он пришел к выводу, что по составу делафоссит, вероятно, был медистым метаферритом CuFeO 2. Этот состав был позже подтвержден Пабстом путем определения межионных расстояний в кристаллической решетке .
Атомная структура делафоссита и группы делафоссита состоит из листа линейно координированных катионов А, уложенных между октаэдрические слои с общими ребрами (BO 6). В атомной структуре делафоссита есть два чередующихся плоских слоя. Два слоя состоят из одного слоя катионов А с треугольным рисунком и слоя октаэдров ВО 6 с общими краями, уплотненных относительно оси с. Структура делафоссита может иметь два политипа в соответствии с ориентацией наложения плоских слоев. Гексагональные типы 2H, которые имеют пространственную группу P6 3 / mmc, образуются, когда два слоя A уложены друг на друга, причем каждый слой повернут на 180 ° относительно друг друга. В качестве альтернативы, когда слои уложены друг на друга в одном направлении по отношению друг к другу, получается ромбоэдрический тип 3R с пространственной группой R3m.
Делафоссит имеет черный цвет, твердость 5,5 и несовершенный раскол в направлении {1011}. Пабст рассчитал, что плотность делафоссита составляет 5,52. Контакт двойникование наблюдалось в направлении {0001}. Параметры элементарной ячейки были рассчитаны как a = 3,0351 Å, c = 17,166 Å, V = 136,94 Å. Делафоссит имеет форму от таблитчатой до равноразмерной, с черной полосой и металлическим блеском. Делафоссит имеет гексагональную симметрию, которая может иметь пространственные группы R3m или P6 3 / mmc в зависимости от укладки катионных слоев A. Соединения делафоссита могут обладать магнитными свойствами, когда магнитные ионы находятся в позиции катиона B. Соединения делафоссита также обладают свойствами, касающимися электрической проводимости, такими как изоляция и / или металлическая проводимость. Соединения делафоссита могут проявлять проводимость p- или n-типа в зависимости от их состава.
Ромбоэдрические (3R), свойства CuFeO 2 :
Гексагональный (2H), свойства CuFeO 2 :
3R CuFeO 2 часто синтезируют твердофазными реакциями, методами золь-гель и гидротермальным синтезом.
Чистый 2H CuFeO 2 и другие оксиды типа 2H делафоссита трудно синтезировать. Единственными чистыми кристаллами 2H CuFeO 2 были чистые нанопластинки 2H CuFeO 2 толщиной около 100 нм, которые были синтезированы при температурах до 100 ° C из CuI и FeCl 3 · 6H 2O.
Солнечные элементы : 2H CuFeO 2 имеет запрещенную зону 1,33 эВ и высокий коэффициент поглощения 3,8 × 10 см вблизи края запрещенной зоны при 700 нм. Он продемонстрировал фотоэлектрический эффект при помещении в тонкопленочные структуры, состоящие из ITO / ZnO / 2H CuFeO 2 / графит / углеродная сажа.
Другие области применения: CuFeO 2 изготовлен из элементов с высоким содержанием земли и имеет хорошую стабильность в водной среде, и поэтому был исследован как фотокатоды для фотоэлектрохимического восстановления CO 2, восстановления солнечной воды и в качестве катодного материала в литиевых батареях. В то время как фаза 3R была в некоторой степени охарактеризована, для 2H CuFeO <доступны только дифракция рентгеновских лучей и теоретический расчет e g и t 2g заселенности Fe. 153>Геологическое происхождение
В 1873 году делафоссит был обнаружен Чарльзом Фриделем в районе Екатеринбуга, Сибирь. С момента своего открытия он был идентифицирован как довольно распространенный минерал, найденный в таких местах, как медные рудники Бисби, Аризона. Делафоссит обычно является вторичным минералом, который часто встречается в окисленных областях медных месторождений, хотя он также может быть первичным минералом. Делафоссит можно найти в виде массивных, относительно отчетливых кристаллов на гематите. С тех пор делафоссит был обнаружен в шахтах по всему миру от Германии до Чили.
Делафоссит впервые был отмечен Чарльзом Фриделем в 1873 году и дал ему состав Cu 2 O · Fe 2O3. Минерал получил название делафоссит в честь французского минералога и кристаллографа (1796–1878). Делафосс известен тем, что отмечал тесную взаимосвязь между симметрией кристаллов и физическими свойствами.
