Apatit - Apatite
| Apatita csoport | |
|---|---|
 | |
| Tábornok | |
| Kategória | Foszfát ásvány |
|
Képlet (ismétlődő egység) |
Ca 5 (PO 4 ) 3 (F, Cl, OH) |
| Strunz osztályozás | 8.BN.05 |
| Kristály rendszer | Hatszögletű |
| Kristály osztály | Dipiramidális (6/m) (ugyanaz a HM szimbólum ) |
| Űrcsoport | P6 3 /m (176. sz.) |
| Azonosítás | |
| Szín | Átlátszó -áttetsző, általában zöld, ritkábban színtelen, sárga, kék -ibolya, rózsaszín, barna. |
| Kristály szokás | Táblás, prizmás kristályok, masszívak, tömörek vagy szemcsések |
| Hasítás | Homályos, [1010] homályos |
| Törés | Konkoidális és egyenetlen |
| Mohs -skála keménysége | 5 (meghatározó ásvány) |
| Ragyogás | Üveges -szubreziás |
| Csík | fehér |
| Diaphaneity | Átlátszó -áttetsző |
| Fajsúly | 3.16–3.22 |
| Lengyel csillogás | Üvegszerű |
| Optikai tulajdonságok | Kettős fénytörés, egytengelyes negatív |
| Törésmutató | 1,634–1,638 (+0,012, –0,006) |
| Kettős törés | 0,002–0,008 |
| Pleochroizmus | Kék kövek - erős, kék és sárga vagy színtelen. Más színek gyengék vagy nagyon gyengék. |
| Diszperzió | 0,013 |
| Ultraibolya fluoreszcencia | Sárga kövek- lilás-rózsaszín, amely erősebb a hosszú hullámban; kék kövek -kék és világoskék között mind hosszú, mind rövid hullámban; zöld kövek -zöldessárga, ami erősebb a hosszú hullámban; ibolya kövek -hosszú hullámban zöldessárga, rövid hullámban világoslila. |
Apatit egy csoportja a foszfát ásványok , általában utalva hidroxiapatit , fluorapatit és chlorapatite , magas koncentrációjú OH - , F - és Cl - ionok , illetve a kristály . A képlet a keveredés a három leggyakoribb endmembers van írva, mint a Ca 10 ( PO 4 ) 6 (OH, F, Cl) 2 , és a kristály elemi cella képletek az egyes ásványi anyagok vannak írva például a Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 , Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 és Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 .
Az ásványt 1786 -ban Abraham Gottlob Werner német geológus apatitnak nevezte el, bár az általa leírt ásványt Karl Friedrich August Rammelsberg német ásványtudós 1860 -ban átsorolta fluorapatitra . Az apatitot gyakran összetévesztik más ásványokkal. Ezt a tendenciát tükrözi az ásvány neve, amely a görög απατείν (apatein) szóból származik, ami azt jelenti, hogy megtéveszt vagy félrevezet .
Geológia
Az apatit nagyon gyakori kiegészítő ásványi anyagként a magmás és metamorf kőzetekben, ahol ez a leggyakoribb foszfát ásvány . Az előfordulások azonban általában apró szemcsék, amelyek gyakran csak vékony szakaszon láthatók . A durván kristályos apatit általában a pegmatitokra , a karbonátos ásványokban gazdag üledékekből származó gneiszekre , skarnokra vagy márványra korlátozódik . Apatit a klastikus üledékes kőzetekben is megtalálható, mivel a forráskőzetből kihaltak a szemcsék. A foszforit foszfátban gazdag üledékes kőzet, amely akár 80% apatitot is tartalmaz, és amely kriptokristályos tömegekben van jelen , kollofán néven . Gazdaságos mennyiségű apatit is előfordul néha a nefelin -szenitben vagy a karbonatitokban .
Az apatit a Mohs -skálán 5 meghatározó ásványa . Megkülönböztethető a terepen a beriltől és a turmalintól a relatív lágyság alapján. Gyakran fluoreszkáló ultraibolya fényben .
Az apatit egyike azon kevés ásványoknak, amelyeket biológiai mikro-környezeti rendszerek termelnek és használnak. A hidroxiapatit, más néven hidroxilapatit, a fogzománc és a csont ásványi anyagának fő összetevője . Az apatit viszonylag ritka formája, amelyben a legtöbb OH -csoport hiányzik, és sok karbonát- és savas foszfáthelyettesítést tartalmaz, a csontanyag nagy része .
A fluorapatit (vagy fluoroapatit) ellenállóbb a savas támadásokkal szemben, mint a hidroxiapatit; század közepén felfedezték, hogy azokban a közösségekben, amelyek vízellátása természetesen fluort tartalmaz, alacsonyabb a fogszuvasodás . A fluorozott víz lehetővé teszi a fluoridionok cseréjét a fogakban az apatit hidroxilcsoportjaira . Hasonlóképpen, a fogkrém általában fluoridanion -forrást (pl. Nátrium -fluoridot, nátrium -monofluorofoszfátot ) tartalmaz. A túl sok fluorid fogászati fluorózist és/vagy csontváz fluorózist eredményez .
Hasadási pályák a apatit általánosan használják, hogy meghatározzák a termikus történetét orogén övek és üledékek a üledékes medencékben . (U-Th)/Az apatit kormeghatározása szintén jól megalapozott a nemesgáz-diffúziós vizsgálatokból, amelyeket a hőtörténetek meghatározására és más, kevésbé jellemző alkalmazásokra, például a paleo-futótűz-kormeghatározásra használnak.
Felhasználások
Az apatit elsődleges felhasználása foszfátforrás a műtrágyagyártásban és más ipari felhasználásokban. Időnként drágakőként használják. Az őrölt apatitot pigmentként használták az i. E. 3. századi terrakotta hadseregnél , a Qing-dinasztia zománcában pedig fémáruknál .
Az emésztés során apatit a kénsavval , hogy a foszforsav , hidrogén-fluorid keletkezik, mint melléktermék bármely fluorapatit tartalmat. Ez a melléktermék a hidrogén -fluor -sav kisebb ipari forrása . Az apatit időnként urán- és vanádiumforrás is , amely nyomelemként van jelen az ásványban.
A fluor-klór-apatit képezi a mára elavult Halophosphor fénycsöves foszforrendszer alapját . A mangán és az antimon dopáns elemei kevesebb, mint egy mólszázalékban-a kalcium és a foszfor helyett fluoreszcenciát kölcsönöznek-és a fluor-klór arány módosítása megváltoztatja a fehér szín árnyalatát. Ezt a rendszert szinte teljesen felváltotta a Tri-Phosphor rendszer.
Az apatitok szintén javasolt gazdaszervezetek a nukleáris hulladékok tárolására , más foszfátokkal együtt.
Gemológia
Az apatitot ritkán használják drágakőként . Tiszta színű, átlátszó köveket csiszoltak, és chatoyant példányokat kabochon vágtak. Színjátszó anyag köveket úgynevezett macskaszem-eye apatit , áttetsző zöld kő ismert spárga kő és kék kövek hívták moroxite . Ha rutil kristályok nőttek ki az apatit kristályában, akkor a vágott kő megfelelő fényben macskaszem hatást fejt ki. A drágakő apatit fő forrásai Brazília, Mianmar és Mexikó. További források közé tartozik Kanada, Csehország, Németország, India, Madagaszkár, Mozambik, Norvégia, Dél -Afrika, Spanyolország, Srí Lanka és az Egyesült Államok.
Érc ásványként használható
Időnként megállapítják, hogy az apatit jelentős mennyiségű ritkaföldfém-elemet tartalmaz, és ércként használható ezen fémekhez. Ez előnyösebb a hagyományos ritkaföldfém- érceknél , mint például a monazit , mivel az apatit nem túl radioaktív, és nem jelent veszélyt a környezetre az akna-hulladékban . Az apatit azonban gyakran tartalmaz uránt és ugyanolyan radioaktív bomlólánc- nuklidokat.
Az apatit érces ásvány a Hoidas-tó ritkaföldfém projektjében.
Termodinamika
A hidroxiapatit, a klorapatit kristályos állapotában képződő standard entalpiákat és a bromapatit előzetes értékét reakció-oldat kalorimetriával határoztuk meg . A kalcium -apatitok családjának lehetséges ötödik tagja, a jódapatit létezésére vonatkozó találgatások energetikai megfontolásokból merültek.
A kristályos hatszögletű kalcium-apatitok, Ca 10 (PO 4 ) 6 (X) 2 (X = OH, F, Cl, Br) szerkezeti és termodinamikai tulajdonságait egy atomos Born-Huggins-Mayer potenciál segítségével vizsgálták dinamika technika. A modell pontosságát szobahőmérsékleten és légköri nyomáson ellenőriztük a kristályszerkezeti adatokhoz képest, maximális eltérésekkel c. 4% a haloapatitoknál és 8% a hidroxiapatitnál. Nagynyomású szimulációs futtatásokat végeztünk, 0,5–75 kbar tartományban, hogy megbecsüljük ezen vegyületek izotermikus összenyomhatósági együtthatóját. A tömörített szilárd anyagok deformációja mindig elasztikusan anizotróp, és a BrAp jelentősen eltér a HOAp és ClAp által mutatott viselkedéstől. Nagynyomású pV adatokat illesztettünk a Parsafar-Mason állapotegyenlethez 1%-nál jobb pontossággal.
A Ca 10 (PO 4 ) 6 (X) 2 (X = OH, Cl) monoklin szilárd fázisokat és az olvadt hidroxiapatitvegyületet is molekuláris dinamikával vizsgáltuk.
Holdtudomány
Az Apollo -program során az űrhajósok által gyűjtött holdkőzetek nyomai apatitot tartalmaznak. Ezeknek a mintáknak az újbóli elemzése 2010-ben feltárta az ásványban hidroxilként csapdába esett vizet , ami a Hold felszínén legalább 64 rész / milliárd-a korábbi becslésekhez képest 100-szor nagyobb-és akár 5 rész vízre vonatkozó becslésekhez vezetett. millióra. Ha a minimális mennyiségű ásványi anyaggal záródó vizet hipotetikusan folyadékká alakítanák, az nagyjából egy méter vízben fedné le a Hold felszínét.
Biolúgozás
A Suillus granulatus és a Paxillus involutus ectomycorrhizalis gombák elemeket szabadíthatnak fel az apatitból . A foszfát felszabadulása az apatitból a mikorrhiza gombák egyik legfontosabb tevékenysége, amely növeli a foszforfelvételt.