Ярозит - Jarosite

Ярозит
Ярозит на кварце Сульфат калия и железа Район Аравия, округ Першинг, Невада 2779.jpg
Ярозит на кварце из округа Аравия, графство Першинг, штат Невада
Общий
КатегорияСульфатные минералы
Формула
(повторяющийся блок)		KFe3+3(ОЙ)6(ТАК4)2
Классификация Струнца7.BC.10
Классификация Дана30.2.5.1
Кристаллическая системаТригональный
Кристалл классРомбоэдрический (3м)
Символ HM: (3м)
Космическая группар3м
Ячейкаа = 7,304Å, c = 17,268 Å; Z = 3
Идентификация
Формула массы500,8 г / моль
ЦветЯнтарно-желтый или темно-коричневый
Хрустальная привычкаКристаллы обычно псевдокубические или пластинчатые, а также зернистые корки, узелки, фиброзные массы или конкреционные образования.
РасщеплениеОтлично на {0001}
ПереломНеравномерный до раковинного
УпорствоХрупкий
Шкала Мооса твердость2.5 - 3.5
БлескОт субадамантина до стекловидного тела, смолистое на переломах
Полосасветло-желтый
ПрозрачностьОт прозрачного до полупрозрачного
Удельный вес2,9–3,3
Оптические свойстваОдноосный (-), обычно аномально двухосный с очень маленьким 2V
Показатель преломленияпω = От 1,815 до 1,820; пε = 1,713–1,715
ДвулучепреломлениеОт 0,102 до 0,105
ПлеохроизмE бесцветный, очень бледно-желтый или бледно-зеленовато-желтый, O темно-золотисто-желтый или красновато-коричневый
РастворимостьНерастворим в воде. Растворим в HCl.
Другие характеристикиСильно пироэлектрический. Не флуоресцентный. Едва обнаруживаемая радиоактивность
Рекомендации[1][2][3]

Ярозит является основным водный сульфат из калий и утюг с химической формулой KFe3+3(ОЙ)6(ТАК4)2. Этот сульфатный минерал формируется в руда депозиты окисление из железа сульфиды. Ярозит часто образуется как побочный продукт при очистке и переработке цинк а также обычно ассоциируется с кислотный дренаж шахты и кислая сульфатная почва среды.

Физические свойства

Кристаллы ярозита из Сьерра-Пенья-Бланка, Альдама, Чиуауа, Мексика (5,6 x 3,1 x 1,6 см)

Ярозит имеет тригональный кристаллическая структура и хрупкая, с базальным сколом, твердость 2,5-3,5, а удельный вес из 3.15-3.26. Он от полупрозрачного до непрозрачного, со стекловидным или тусклым блеском, от темно-желтого до желтовато-коричневого. Иногда его можно спутать с лимонит или же гетит с которым это обычно происходит в госсан (окисленная крышка над рудным телом). Ярозит - железный аналог сульфата алюминия калия, алунит.

Серия твердых растворов

Супергруппа алунита включает алунит, ярозит, бедантит, крандаллит и флоренсит подгруппы. Минералы супергруппы алунита изоструктурны друг другу, и между ними происходит замещение, в результате чего возникает несколько Твердый раствор серии. Супергруппа алунита имеет общую формулу AB3(К4)2(ОЙ)6. В подгруппе алунита B - это Al, а в подгруппе ярозита B - это Fe.3+. Подгруппа бедантита имеет общую формулу AB3(XO4)(ТАК4)(ОЙ)6, подгруппа крандаллита AB3(К4)2(ОЙ)5•ЧАС2O и подгруппа флоренсита AB3(К4)2(ОЙ)5 или 6.

Кристаллическая структура ярозита Цветовой код: Калий, K: фиолетовый; Сера, S: оливковое; Железо, Fe: фиолетово-синий; Ячейка: небесно-голубой

В ряду ярозит-алунит Al может замещать Fe и полный ряд твердых растворов между ярозитом и алунитом, KAl3(ТАК4)2(ОЙ)6, вероятно, существует, но промежуточные члены встречаются редко. Материал из Копец, Чехия, имеет примерно равное количество Fe и Al, но количество Al в ярозите обычно невелико.

В ряду ярозита-натроярозита Na заменяет K, по крайней мере, до Na / K = 1: 2,4, но чистый натриевый конечный член NaFe3+3(ТАК4)2(ОЙ)6 не известен в природе. Минералы с Na> K известны как натроярозит. Формированию конечных элементов (ярозита и натроярозита) способствует низкая температура окружающей среды, ниже 100 ° C, и это иллюстрируется колебательной зональностью ярозита и натроярозита, обнаруженной в образцах из шахты Апекс, штат Аризона, и Голд Хилл, Юта. Это указывает на то, что существует широкий разрыв в смешиваемости между двумя концевыми элементами,[4] и сомнительно, существует ли полная серия между ярозитом и натроярозитом.

В гидроксоний, ярозит[5] то гидроксоний ион H3О+ также можно заменить на K+, с повышенным содержанием ионов гидроксония, вызывающим заметное уменьшение параметра решетки c, хотя в а.[6] Гидрокония-ярозит будет образовываться только из растворов с дефицитом щелочи, поскольку предпочтительно образуется богатый щелочью ярозит.

Двухвалентные катионы также могут заменять одновалентный катион K+ на сайте A.[7] Баланс заряда может быть достигнут тремя способами.

Во-первых, заменой двух одновалентных катионов одним двухвалентным катионом и оставлением вакансии в узле A, как в плюмбогуммит, Pb2+Al3(PO4)2(ОЙ)5.ЧАС2O, который входит в подгруппу крандаллитов.
Во-вторых, за счет включения двухвалентных ионов в сайты B, как в Osarizawaite, Pb2+Cu2+Al2(ТАК4)2(ОЙ)6, подгруппа алунита и биверит, Pb2+Cu2+(Fe3+, Al)2(ТАК4)2(ОЙ)6, подгруппа ярозита.
В-третьих, заменой двухвалентных анионов трехвалентными анионами, как в бедантит, PbFe3+3(AsO4)3−(ТАК4)(ОЙ)6, подгруппа бедантита.

История

Ярозит был впервые описан в 1852 г. Август Брайтхаупт в Барранко-дель-Ярозо в Сьерра-Альмагрера (недалеко от Лос-Лобос, Куэвас-дель-Альманзора, Альмерия, Испания ). Название ярозит также напрямую происходит от Хара, испанского названия желтого цветка, принадлежащего к роду. Кистус и растет в этой горной местности. Минерал и цветок имеют одинаковый цвет.

Под землей были найдены таинственные глиняные шары диаметром от 1,5 до 5 дюймов, покрытые ярозитом. Храм Пернатого Змея древняя шестиуровневая ступенчатая пирамида в 30 милях от Мехико.[8]

Исследование Марса

Сульфат железа и ярозит были обнаружены тремя марсоходами Любопытство, Дух и Возможность. Эти вещества указывают на сильные окислительные условия, преобладающие на поверхности Марс. В мае 2009 г. Дух марсоход застрял, когда он проехал по участку мягкого сульфата железа, который был спрятан под слоем обычной на вид почвы.[9]Поскольку сульфат железа имеет очень низкое сцепление, колеса марсохода не могли получить достаточное сцепление с дорогой, чтобы вытащить корпус марсохода из пятна сульфата железа. Было предпринято несколько попыток вытащить марсоход, но колеса в конечном итоге так глубоко погрузились в сульфат железа, что корпус марсохода остановился на поверхности Марса, не давая колесам приложить силу к материалу под ними. Поскольку JPL команде не удалось восстановить подвижность Дух, это означало окончание путешествия марсохода.

Использование в материаловедении

Ярозит - также более общий термин, обозначающий обширное семейство соединений формы AM.3(ОЙ)6(ТАК4)2, где+ = Na, K, Руб., NH4, ЧАС3О, Ag, Tl И м3+ = Fe, Cr, V. В физика конденсированного состояния и материаловедение они известны тем, что содержат слои с решетка кагоме структура, относящаяся к геометрически фрустрированные магниты.[10][11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Гейнс и др. (1997), восьмое издание новой минералогии Даны, Wiley
  2. ^ http://www.mindat.org/min-2078.html
  3. ^ http://rruff.geo.arizona.edu/doclib/hom/jarosite.pdf
  4. ^ Американский минералог (2007) 92: 444-447.
  5. ^ Американский минералог (2007) 92: 1464-1473.
  6. ^ Американский минералог (1965) 50: 1595-1607.
  7. ^ Американский минералог (1987) 72: 178-187
  8. ^ Новости открытия (2013) «Робот находит таинственные сферы в древнем храме»
  9. ^ Чанг, Кеннет (19 мая 2009 г.). «5 рабочих колес марсохода застряли в скрытом уязвимом месте». Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 2009-05-19.
  10. ^ Харрисон, А. (2004). «Сначала поймай своего зайца: конструкция и синтез разочарованных магнитов». J. Phys .: Condens. Иметь значение. 16 (9–12): S553 – S572. Bibcode:2004JPCM ... 16S.553H. Дои:10.1088/0953-8984/16/11/001.
  11. ^ Wills, A. S .; Харрисон, А .; Риттер, С .; Smith, R .; и другие. (2000). «Магнитные свойства чистых и диамагнитно легированных ярозитов: модельные антиферромагнетики кагоме с переменным покрытием магнитной решетки». Phys. Ред. B. 61 (9): 6156–6169. Bibcode:2000PhRvB..61.6156W. Дои:10.1103 / PhysRevB.61.6156.

внешняя ссылка