السترونتيانيت

_يُعدّ السترونتيانيت ( SrCO3 ) مادة خام مهمة لاستخلاص السترونتيوم . وهو معدن كربونات نادر ، وأحد المعادن القليلة التي تحتوي على السترونتيوم. وينتمي إلى مجموعة الأراغونيت.

أعضاء مجموعة الأراغونيت: ^{[ 2 ]} الأراغونيت (CaCO3 ₎ ، والويذريت (BaCO3 ₎ ، والسترونتيانيت (SrCO3 ₎ ، والسيروسيت ( _PbCO3 )

الصيغة المثالية للسترونتيانيت هي SrCO3 _، بكتلة مولية تبلغ 147.63 غرامًا، ^{[ 4 ]} ولكن يمكن للكالسيوم (Ca) أن يحل محل ما يصل إلى 27% من كاتيونات السترونتيوم (Sr) ، والباريوم (Ba) ما يصل إلى 3.3%. ^{[ 2 ]}

سُمّي المعدن عام 1791 نسبةً إلى موقع سترونتيان في مقاطعة أرغيلشاير باسكتلندا، حيث اكتُشف عنصر السترونتيوم في العام السابق. ^{[ 2 ]} على الرغم من ندرة عينات السترونتيانيت المعدنية الجيدة، إلا أن السترونتيوم عنصر شائع نسبيًا ، إذ تبلغ وفرته في قشرة الأرض 370 جزءًا في المليون وزنيًا، و87 جزءًا في المليون موليًا ، وهو أكثر شيوعًا بكثير من النحاس الذي تبلغ وفرته 60 جزءًا في المليون وزنيًا، و19 جزءًا في المليون موليًا. [ ^{6 ] لا} يوجد السترونتيوم أبدًا في الطبيعة بشكل حر. خامات السترونتيوم الرئيسية هي السيليستين (SrSO₄ ₎ والسترونتيانيت (SrCO₃ ₎ . العملية التجارية الرئيسية لإنتاج معدن السترونتيوم هي اختزال أكسيد السترونتيوم بالألومنيوم . ^{[ 6 ]}

السترونتيانيت معدن معيني قائم ، ينتمي إلى أكثر فئات التناظر في هذا النظام، 2/m 2/m 2/m، وشكله العام هرم ثنائي معيني . الزمرة الفراغية هي Pmcn. توجد أربع وحدات صيغة لكل خلية وحدة (Z = 4)، ومعاملات خلية الوحدة هي a = 5.1 Å، b = 8.4 Å، c = 6.0 Å.

السترونتيانيت متماثل البنية مع الأراغونيت . ^{[ 7 ]} عندما تتحد مجموعة CO3 مع كاتيونات ثنائية التكافؤ كبيرة الحجم _، بنصف قطر أيوني أكبر من 1.0 أنغستروم، فإن نسب أنصاف الأقطار لا تسمح عمومًا بتناسق سداسي مستقر . بالنسبة للكاتيونات الصغيرة، تكون البنية معينية الأوجه ، أما بالنسبة للكاتيونات الكبيرة، فتكون معينية قائمة . هذا هو نوع بنية الأراغونيت ذو الزمرة الفراغية Pmcn. في هذه البنية، تقع مجموعات CO3 _{عمودية على} المحور c ، في مستويين بنيويين، حيث تشير المجموعات المثلثية CO3 _في أحد المستويين في اتجاهين متعاكسين لتلك الموجودة في المستوى الآخر. ^{[ 7 ]} تفصل بين هذه الطبقات طبقات من الكاتيونات. ^{[ 2 ]} 

مجموعة CO3 غير مستوية قليلاً؛ _{إذ تقع} ذرة الكربون على بُعد 0.007 أنغستروم خارج مستوى ذرات الأكسجين . تميل المجموعات بحيث تكون الزاوية بين مستوى مرسوم عبر ذرات الأكسجين ومستوى موازٍ لمستوى وحدة الخلية ab هي 2°40'. ^{[ 8 ]}

يوجد السترونتيانيت بأشكال بلورية متعددة . تكون بلوراته قصيرة موشورية الشكل، موازية للمحور c، وغالبًا ما تكون إبرية الشكل . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]} أما الأنواع الغنية بالكالسيوم فتظهر عادةً أشكالًا هرمية حادة . ^{[ 2 ]} وقد تكون البلورات شبه سداسية الشكل ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]} نتيجة لتطور متساوٍ لأشكال مختلفة. ^{[ 3 ]} وتكون أوجه الموشور مخططة أفقيًا. ^{[ 2 ] [ 3 ]} كما يوجد المعدن أيضًا على شكل كتل عمودية إلى ليفية، أو حبيبية، أو مستديرة. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]}

تجمع شعاعي من السترونتيانيت

السترونتيانيت الإبري في تجمعات كروية

السترونتيانيت في بلورات شبه سداسية

السترونتيانيت معدن عديم اللون، أبيض، رمادي، أصفر فاتح، أخضر أو ​​بني، عديم اللون عند نفاذ الضوء. قد يكون ذا نطاقات طولية. وهو شفاف إلى شبه شفاف، ذو بريق زجاجي ، وراتنجي على الأسطح المكسورة، وله خط أبيض .

هو معدن ثنائي المحور (-) . يُسمى الاتجاه العمودي على المستوى الذي يحتوي على المحورين البصريين بالاتجاه البصري Y. في السترونتيانيت، يكون Y موازيًا للمحور البلوري b. يقع الاتجاه البصري Z في المستوى الذي يحتوي على المحورين البصريين وينصف الزاوية الحادة بينهما. في السترونتيانيت، يكون Z موازيًا للمحور البلوري a. الاتجاه الثالث X، العمودي على كل من Y وZ، موازٍ للمحور البلوري c. ^{[ 2 ] [ 5 ]} معاملات الانكسار قريبة من nα ₌ 1.52، nβ ₌ 1.66، nγ ₌ 1.67، مع وجود اختلافات طفيفة في القيم المذكورة في مصادر مختلفة.

• ن _α = 1.520، ن _β = 1.667، ن _γ = 1.669 ^{[ 2 ]}
• ن _α = 1.516 – 1.520، ن _β = 1.664 – 1.667، ن _γ = 1.666 – 1.668 ^{[ 3 ] [ 4 ]}
• ن _α = 1.517، ن _β = 1.663، ن _γ = 1.667 (مادة صناعية) ^{[ 9 ]}

أقصى انكسار مزدوج δ هو 0.15 ^{[ 3 ]} والقيمة المقاسة لـ 2V هي 7°، والقيمة المحسوبة هي من 12° ​​إلى 8°. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

إذا تغير لون الضوء الساقط، فإن معاملات الانكسار تتغير، وتتغير قيمة 2V. يُعرف هذا بتشتت المحاور البصرية. بالنسبة للسترونتيانيت، يكون التأثير ضعيفًا، حيث تكون قيمة 2V أكبر للضوء البنفسجي منها للضوء الأحمر (r < v). ^{[ 5 ]}

السترونتيانيت يكاد يكون دائمًا متألقًا . ^{[ 3 ]} يتألق بلون أبيض مصفر ساطع تحت الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة ومتوسطة الموجة وطويلة الموجة . إذا استمر التألق بعد إطفاء مصدر الأشعة فوق البنفسجية، يُقال إن العينة فسفورية . معظم السترونتيانيت يُفسفر بلون أبيض مصفر قوي ومتوسط ​​المدة بعد التعرض للأطوال الموجية الثلاثة. ^{[ 10 ]} كما أنه متألق وفسفوري في الأشعة السينية وحزم الإلكترونات . جميع المواد تتوهج باللون الأحمر الساخن إذا سُخنت إلى درجة حرارة عالية كافية (شريطة ألا تتحلل أولًا)؛ بعض المواد تُصبح متألقة عند درجات حرارة أقل بكثير، وهذا ما يُعرف بالتألق الحراري . السترونتيانيت يكون أحيانًا متألقًا حراريًا. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]}

يكون الانفصام شبه مثالي موازياً لمجموعة واحدة من أوجه الموشور، {110} ، وضعيفاً على {021}. وقد لوحظت آثار انفصام على {010}. ^{[ 3 ] [ 5 ]}

التوأمة شائعة جدًا، وتكون مستويات التوأمة {110}. عادةً ما تكون التوائم متلامسة؛ في التوأمة المتلامسة، يبدو الفردان كانعكاس لبعضهما البعض في مستوى التوأمة. أما توائم الاختراق في السترونتيانيت فهي أقل شيوعًا؛ وتتكون من أفراد متداخلة ترتبط ببعضها البعض عن طريق الدوران حول محور التوأمة. تتكون التوائم المتكررة من ثلاثة أفراد أو أكثر متوأمة وفقًا لنفس القانون. إذا كانت جميع مستويات التوأمة متوازية، فإن التوأم يكون متعدد التركيب، وإلا فهو دوري. ^{[ 7 ]} في السترونتيانيت، تُشكل التوأمة المتكررة توائم دورية بثلاثة أو أربعة أفراد، أو توائم متعددة التركيب. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]}

المعدن هش، وينكسر بكسر شبه محاري إلى غير منتظم . وهو لين نسبيًا، حيث تبلغ صلابته على مقياس موس 3 ½ ، ^{[ 3 ]} بين الكالسيت والفلوريت . تبلغ الكثافة النوعية للعينة النقية، الخالية من استبدال السترونتيوم بالكالسيوم، 3.78، [ ⁹ ] ^{ولكن معظم} العينات تحتوي على بعض الكالسيوم، وهو أخف من السترونتيوم، مما يُعطي كثافة نوعية أقل، تتراوح بين 3.74 و3.78. ^{[ 3 ]} يؤدي استبدال السترونتيانيت بأيونات أثقل، مثل الباريوم و/أو الرصاص ، إلى زيادة الكثافة النوعية، على الرغم من أن هذه الاستبدالات نادرة. ^{[ 9 ]} يذوب السترونتيانيت في حمض الهيدروكلوريك المخفف ^{[ 2 ] [ 3 ]} وهو غير مشع . ^{[ 4 ]}

السترونتيانيت معدن حراري مائي نادر يتشكل في درجات حرارة منخفضة، ويتكوّن في عروق الحجر الجيري والمارل والطباشير ، وفي الجيودات والتكوينات العقدية . ونادرًا ما يوجد في العروق المعدنية الحرارية المائية ، ولكنه شائع في الكربوناتيت . ^{[ 5 ]} يُرجّح أنه يتبلور عند درجة حرارة 100 درجة مئوية أو قريبة منها. ويشير وجوده في التجاويف والعروق المفتوحة إلى تبلوره عند ضغوط منخفضة جدًا، ربما لا تتجاوز الضغط الهيدروستاتيكي للمياه الجوفية . ^{[ 9 ]} وفي ظل ظروف مناسبة ، يتحول إلى سيليستين (كبريتات السترونتيوم ₎ ، كما يُوجد هو نفسه كنتيجة لتحول السيليستين. ^{[ 2 ]} غالبًا ما يُوجد هذان المعدنان معًا، إلى ^جانب الباريت والكالسيت والهرموتوم والكبريت . ^{[ 5} ] 

• عملية السترونتيان

الوسائط المتعلقة بالسترونتيانيت على ويكيميديا ​​كومنز

• JMol