توربيرنايت

الموسوعة الحرة
توربيرنايت
بلورات توربرنيت من منجم ماشامبا ويست، كولويزي ، مقاطعة كاتانجا ، جمهورية الكونغو الديمقراطية
عام
فئةمعادن الفوسفات
الصيغة
(وحدة متكررة)		النحاس[(UO 2 )(PO 4 )] 2 (H 2 O) 12 [1]
رمز IMAتور [2]
تصنيف سترونز8.EB.05
نظام الكريستالرباعي الزوايا
فئة الكريستالثنائي هرمي رباعي الزوايا (4/ملم)
رمز HM : (4/م2/م2/م) [3]
مجموعة الفضاء14/ممم [4]
تعريف
كتلة الصيغة641 – 713 جرام/مول، حسب درجة فقدان الماء
لونأخضر زمردي إلى أخضر تفاحي [5]
عادة الكريستالبلورات على شكل ألواح؛ مقسمة إلى كتل ترابية وطبقات
التوأمةنادر على [110]
انقسام[001] مثالي؛ [100] مميز [5]
كسرهش [5]
صلابة مقياس موس2-2.5 [5]
بريقزجاجي؛ لؤلؤي [5]
أثَرأخضر باهت
شفافيةشفاف إلى شبه شفاف
كثافةتم قياسه: 3.22؛ تم حسابه: 3.264(1) [5]
الخصائص البصريةأحادي المحور (-)
معامل الانكسارنω = 1.590 – 1.592 نε = 1.581 – 1.582 [3]
ازدواجية الانكسارδ = 0.009 – 0.010 [3]
تعدد الألوانمرئي
نقطة الانصهاريتحلل قبل
انصهاريتحلل قبل
خصائص أخرى مشعة و سامة

التوربيرنايت ، المعروف أيضًا باسم الكالكوليت ، [6] هو معدن شائع نسبيًا له الصيغة الكيميائية Cu[(UO2 ) (PO4 ) ] 2 ( H2O ) 12 . [1] وهو عبارة عن فوسفات اليورانيل النحاسي الأخضر المشع المائي ، يوجد في الجرانيت وغيره من الرواسب التي تحتوي على اليورانيوم كمعادن ثانوية. الصيغة الكيميائية للتوربيرنايت مماثلة لصيغة الأوتونيت حيث يحل كاتيون Cu2 + محل كاتيون Ca2 + . يميل التوربيرنايت إلى الجفاف إلى ميتاتوربيرنايت بصيغة المجموع Cu[(UO2 ) (PO4 ) ] 2 ( H2O ) 8 .

أصل الكلمة والتاريخ

توربيرن أولوف بيرجمان

تم العثور على التوربيرنايت لأول مرة في منجم جورج واجسفورت بالقرب من يوهانجيورجنشتات في جبال إرزجيبيرج في ساكسونيا. تم ذكره لأول مرة في عام 1772 من قبل إجناز فون بورن في عمله Lythophylacium Bornianum ، حيث أطلق عليه اسم "mica viridis crystallina، ibid." (ميكا بلورية خضراء من يوهانجيورجنشتات، ساكسونيا؛ ibid = "كما هو موضح أعلاه"). في عام 1780، استخدم أبراهام جوتلوب فيرنر عمل بورن ووصف المعدن بمزيد من التفصيل، حيث أطلق عليه في البداية اسم "grüner Glimmer" (ميكا خضراء)، ثم أطلق عليه لاحقًا اسم "torbernite" تكريمًا لعالم المعادن والكيميائي السويدي توربيرن أولوف بيرجمان (1735-1784). [7]

تصنيف

وفقًا للجمعية الدولية لعلم المعادن (IMA)، التي قامت بتحديث قائمتها آخر مرة في عام 2009، [8] يدرج نظام Nickel-Strunz التوربيرنيت في قسم "فوسفات اليورانيل والزرنيخات". هناك يكون جزءًا من القسم الفرعي "UO2 :  RO4 =  1 : 1"، ويشكل مجموعة الأوتونيت جنبًا إلى جنب مع الأوتونيت ، والهاينريشيت ، والكاهليريت، والكيرشيميريت، والميتراوشيت، والنوفاتشيكيت -1، والنوفاتشيكيت-2، والسالييت، واليورانوسيركيت الأول، واليورانوسيركيت الثاني، واليورانوسبينيت، والشيانجيانجايت ، والزيونريت برقم النظام 8.EB.05 .

تقوم دانا بتجميع المعدن في فئة "الفوسفات والزرنيخات والفانادات"، وفي قسم "الفوسفات المائية وما إلى ذلك"، في مجموعة غير مسماة مع الميتاتوربيرنايت ، رقم 40.02أ.13.

البنية البلورية

تعبئة التوربيرنايت. رمز اللون: اليورانيوم ، النحاس ، الفوسفور ، الأكسجين ، الماء ، الهيدروجين

يتبلور التوربرنيت في المجموعة الفراغية الرباعية I 4/ mmm مع معلمات الشبكة a  = 7.0267(4) Å و c  = 20.807(2) Å و وحدتي صيغة لكل وحدة خلية. [1]

في دراسة أجريت عام 2003، باستخدام بلورات صناعية طازجة، قارن لوكوك وبيرنز بين البنية البلورية لفوسفات اليورانيل النحاسية توربيرنيت، Cu[(UO2 ) (PO4 ) ] 2 (H2O ) 12 وميتاتوربيرنيت ، Cu[(UO2 ) (PO4 ) ] 2 (H2O ) 8 مع تلك الخاصة بزرنيخات اليورانيل النحاسية الزيونريت، Cu[(UO2 ) (AsO4 ) ] 2 (H2O ) 12 ، والميتازيونريت، Cu[(UO2 ) (AsO4 ) ] 2 ( H2O ) 8 . في هذه الدراسات تمكنوا أخيرًا من تحليل البنية البلورية للتوربيرنايت لأول مرة على الإطلاق، والحصول على تحليل أكثر دقة بكثير لبنية الميتاتوربيرنايت، مقارنة بالدراسات السابقة (ماكاروف وتوبيلكو R 1 = 25٪، [9] روس وآخرون. R 1 = 9.7٪، [10] ستيرجيو وآخرون. R 1 = 5.6٪، [11] كالوس وكينارد R 1 = 9.2٪ [12] مقابل لوكوك وبيرنز R 1 = 2.3٪).

تظهر الدراسة أن التوربيرنايت له بنية متماثلة مع الزيونريت، والميتاتوربيرنايت له بنية متماثلة مع الميتازونريت. جميع المركبات الأربعة من نوع الأوتونيت الطبقي مع النمط الهيكلي [(UO2 ) (XO4 ) ] − (مع X = P أو As). يتم تنسيق أيونات Cu2 + بطريقة مربعة مستوية بواسطة جزيئات الماء في جميع هذه المركبات، وتنسق بشكل أكبر مع ذرات الأكسجين اليورانيل، مكونة ثماني السطوح مع تشوه جان-تيلر . يتم الاحتفاظ بجزيئات الماء الإضافية في البنية البلورية فقط بواسطة جسور الهيدروجين .

ميتاتوربيرنايت

ميتاتوربيرنيت من منجم مارجابال، إنترايجو سور ترويير ، فرنسا (الحجم: 4 سم × 3 سم × 1.8 سم)

يجف التوربيرنايت بسهولة ليتحول إلى ميتاتوربيرنايت بصيغة المجموع Cu[(UO2 ) (PO4 ) ] 2 (H2O ) 8 . ويتكون عندما يذبل التوربيرنايت، ويمكن الحصول عليه أيضًا عن طريق تسخين التوربيرنايت صناعيًا فوق 75 درجة مئوية. [13] البلورات معتمة إلى حد ما وشفافة بشكل ضعيف فقط مع لمعان زجاجي. [14]

يتبلور ميتاتوربرنايت رباعيًا-ثنائيًا هرميًا في المجموعة الفراغية P 4/ n مع معلمات الشبكة a  = 6.9756 (5) Å و c  = 17.349 (2) Å و وحدتي صيغة لكل وحدة خلية. [1]

تعبئة الميتاتوربرنايت. رمز اللون: اليورانيوم ، النحاس ، الفوسفور ، الأكسجين ، الماء ، الهيدروجين

يختلف التركيب البلوري للميتاتوربرنايت عن التوربرنايت حيث تتحرك كل طبقة ثانية من فوسفات اليورانيل بمقدار نصف طول المحور البلوري a في الاتجاهين [100] و [010]. [1] يؤكد التحليل الذي أجراه لوكوك وبيرنز النتيجة التي توصل إليها ستيرجيو وآخرون، وهي أن أيونات Cu 2+ لها فقط نسبة إشغال بلوري تبلغ 88٪. يفترض المؤلفون أنه من خلال بروتونات بعض جزيئات الماء يوجد تعويض للشحنة للحياد الإلكتروني، كما هو موضح مع معدن تشيرنيكوفيت. [1] افترض نفس المؤلفين نفس الشيء بالنسبة للأوتونيت. [15] ونظرًا لقيود حيود الأشعة السينية، فإن هذا الافتراض غير قابل للتحقق عمليًا بهذه الطريقة.

يُظهر التحليل الذي أجراه لوكوك وبيرنز وجود ثماني جزيئات من الماء لكل وحدة صيغة في ميتاتوربيرنايت. وهذا يتفق مع أعمال آرثر فرانسيس هاليمونز [13] [16] وكيرت والينتا، [17] الذين أظهرا أن الخطوات المختلفة للترطيب بين توربيرنايت وميتاتوربيرنايت لها حدود واضحة، وأن محتوى الماء في كل مركب يظل ثابتًا ولا يتغير، على النقيض من ذلك على سبيل المثال، كما هو الحال في معادن مجموعة الزيوليت . لذلك، لا يجب استخدام صيغ المجموع التي تشير إلى درجات متفاوتة من الماء للتوربيرنايت والميتاتوربيرنايت. [1]

ملكيات

بلورة توربرنيت هرمية من بريست، فرنسا
(مجال الرؤية: 7 مم × 5 مم)
نمو بلورات ثنائي الهرم من ميتاتوربيرنيت في جيود من منجم ليه مونتمين (ستي باربي أدير)، إشاسير، كانتون إبريل، ديبارتيمنت ألير، أوفيرني، فرنسا (مجال الرؤية: 1 مم × 1 مم)

علم التشكل

غالبًا ما يوجد المعدن على شكل بلورات صغيرة رقيقة على شكل ألواح، ولكن قد يكون أيضًا متقشرًا أو مسحوقًا. والأكثر ندرة هو الألواح السميكة التي تشبه مجموعة أوراق اللعب المكدسة. والأكثر شيوعًا من ذلك هي الأشكال ثنائية الهرم.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

بسبب محتواه من اليورانيوم الذي يبلغ حوالي 48% فإن المادة مشعة بقوة . ووفقًا لصيغة المجموع يمكن إعطاء نشاط نوعي يبلغ 85.9 كيلو بيكريل /جم [3] (للمقارنة: البوتاسيوم الطبيعي : 0.0312 كيلو بيكريل/جم).

على عكس نظيره الكالسيوم أوتونيت، لا يتألق المعدن. [6] المعدن هش للغاية. صلابته (موهس) تتراوح بين 2 و2.5.

الحدوث والمواقع

تكوين الكاسوليت (الأصفر، الإبري) مع التوربيرنايت (الأخضر، البلاتي)

يتشكل التوربيرنايت كمعادن ثانوية في منطقة الأكسدة لخامات اليورانيوم. وغالبًا ما يوجد في تكوين مشترك مع الأوتونيت والميتاتوربيرنايت واليورانينيت والزيونريت ، ونادرًا جدًا مع الغوثيريت . [ 18]

يعد التوربيرنايت شائعًا نسبيًا ، ويوجد في جميع أنحاء العالم أكثر من 1100 موقع موثق معروف بحلول عام 2022. [ 19 ] في ألمانيا ، لا يُعرف فقط من موقعه النوعي Johanngeorgenstadt، ولكن أيضًا من مناطق أخرى في جبال الخام ، وكذلك من الغابة السوداء وجبال Fichtel والغابات البافارية وغابة تورينغن . توجد مواقع أخرى في الأرجنتين وأستراليا والنمسا وبلجيكا وبوليفيا والبرازيل وكندا وتشيلي والصين وجمهورية التشيك وجمهورية الكونغو الديمقراطية وفرنسا والجابون وأيرلندا وإيطاليا واليابان ومدغشقر والمكسيك وناميبيا والنرويج وبولندا والبرتغال ورومانيا وسلوفاكيا وسلوفينيا وإسبانيا وجنوب إفريقيا وسويسرا وطاجيكستان وأوزبكستان والمملكة المتحدة والولايات المتحدة . [ 20 ]

احتياطات

عينة من حجر التوربرنيت من منجم مارغابال في منطقة ميدي بيرينيه، فرنسا

بسبب السمية الكامنة في مركبات اليورانيوم، يجب حفظ عينات هذا المعدن في أوعية زجاجية محكمة الغلق.

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ abcdefg AJ Locock, PC Burns: هياكل البلورات وتوليف الأعضاء ذات الغالبية النحاسية من مجموعات الأوتونيت والميتا أوتونيت: توربيرنايت، وزيونريت، وميتاتوربيرنايت، وميتازيونريت في: The Canadian Mineralogist 2003، 41 ، 489–502 (PDF 2500 kB)
  2. ^ LN Warr: رموز المعادن المعتمدة من IMA–CNMNC في: مجلة علم المعادن 2021، 85 291–320 (PDF 320 كيلو بايت)
  3. ^ اي بي سي دي ديفيد بارثيلمي (2022-10-10). “البيانات المعدنية توربرنيت”. webmineral.com .
  4. ^ KH Strunz ، EH Nickel : جداول Strunz المعدنية. نظام تصنيف المعادن الكيميائية والهيكلية 2001، 9 ، E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller)، شتوتغارت، 524 صفحة. ردمك 3-510-65188-X  
  5. ^ abcdef JW Anthony، RA Bideaux، KW Bladh، MC Nichols (Eds.): Torbernite In: كتيب علم المعادن ، جمعية المعادن الأمريكية 2001 (PDF 63 كيلو بايت)
  6. ^ ab F. Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie 1978، 16 ، إنكه، شتوتغارت، 655 صفحة. ردمك 3-432-82986-8 
  7. ^ ت. ويتزكي. "Entdeckung von Torbernit". www.strahlen.org/tw .
  8. ^ EH Nickel ، MC Nichols: قائمة IMA/CNMNC للمعادن 2009 ( http://cnmnc.main.jp/IMA2009-01%20UPyear%20160309.pdf PDF 1.82 ميجابايت])
  9. ^ ES Makarov، KI Tobelko: البنية البلورية للميتاتوربرنيت في: Doklady Akademii Nauk SSSR 1960، 131 ، 87–89
  10. ^ م. روس، إتش تي إيفانز جونيور، دي إي أبلمان: دراسات معادن التوربيرنايت. الجزء الثاني: البنية البلورية للميتاتوربيرنايت في: American Mineralogist 1964، 49 ، 1603–1621 (ملف PDF بحجم 1126 كيلو بايت)
  11. ^ AC Stergiou، PJ Rentzeperis، S. Sklavounos: تحسين البنية البلورية للميتاتوربرنيت In: Zeitschrift für Kristallographie 1993، 205 1–7 (PDF 391 كيلو بايت)
  12. ^ NJ Calos، CHL Kennard: التركيب البلوري للنحاس مكرر (فوسفات اليورانيل) أوكتاهيدرات (ميتاتوربيرنيت) ، Cu (UO 2 PO 4 ) 2 · 8 (H 2 O) In: Zeitschrift für Kristallographie 1996، 211 ، 701–702 (PDF ) 85.1 كيلو بايت)
  13. ^ ab AF Hallimond: علم البلورات وإزالة الماء من التوربيرنايت في: مجلة المعادن 1916، 17 (82)، 326-339 (PDF 559 كيلو بايت)
  14. ^ "Metatorbernite". mindat.org . معهد هدسون لعلم المعادن. 2022-10-10.
  15. ^ AJ Locock, PC Burns: البنية البلورية للأوتونيت الاصطناعي، Ca[(UO2 ) (PO4 ) ] 2 ( H2O ) 11 في: American Mineralogist 2003، 88 ، 240–244 (PDF 408 كيلو بايت)
  16. ^ AF Hallimond: Meta-torbernite I. Its physical properties and relationship to torbernite In: مجلة المعادن 1920، 19 (89)، 43-47 (PDF 228 كيلو بايت)
  17. ^ K. Walenta: Beiträge zur Kenntnis seltener Arsenatmineralien unter besonderer Berücksichtigung von Vorkommen des Schwarzwaldes In: Tschermaks Mineralogische und Petrographische Mitteilungen (علم المعادن والبترول) 1964، 9 (3)، 252–282 (عبر الإنترنت)
  18. ^ TA Olds، J. Plášil، AR Kampf، R. Škoda، PC Burns، J. Čejka، V. Bourgoin و J.-C. Boulliard: Gauthierite، KPb[(UO2 ) 7O5 ( OH) 7 ]· 8H2O ، معدن جديد من أكسيد اليورانيل هيدروكسي هيدرات من Shinkolobwe مع طوبولوجيا صفائحية جديدة من اليورانيل أنيون في: المجلة الأوروبية لعلم المعادن 2017 ، 20 ، 129-141 (رابط ويب)
  19. ^ "مواقع التوربيرنايت". mindat.org . معهد هدسون لعلم المعادن. 2022-10-10.
  20. ^ قائمة المواقع التي يوجد بها التوربيرنايت في Mineralienatlas (بالألمانية) وفي Mindat (باللغة الإنجليزية).
يوجد في ويكيميديا ​​كومنز وسائط متعلقة بـ توربيرنايت .
  • "قاعدة بيانات البنية البلورية الأمريكية للمعادن – توربيرنايت". rruff.geo.arizona.edu . تم الاسترجاع في 2022-10-10 .
  • "قاعدة بيانات البنية البلورية الأمريكية للمعادن – ميتاتوربيرنايت". rruff.geo.arizona.edu . تم الاسترجاع في 2022-10-10 .
  • "نتائج البحث عن ميتاتوربيرنايت". قاعدة بيانات مطيافية رامان، حيود الأشعة السينية وكيمياء المعادن (rruff.info) . تم الاسترجاع في 2022-10-10 .
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=توربرنايت&oldid=1270452218"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate