Малахит — это минерал гидроксида карбоната меди с формулой Cu2CO3 (OH) 2 . Этот непрозрачный, зеленовато-полосатый минерал кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе и чаще всего образует гроздевидные , волокнистые или сталагмитовые массы в трещинах и глубоких подземных пространствах, где уровень грунтовых вод и гидротермальные жидкости обеспечивают условия для химического осаждения. Отдельные кристаллы редки, но встречаются в виде тонких или игольчатых призм. Также встречаются псевдоморфозы по более таблитчатым или блочным кристаллам азурита . [5]
Название камня происходит (через лат . molochītis , среднефранцузск . melochite и среднеангл. melochites ) от греч. Μολοχίτης λίθος molochites lithos , «мальвово-зелёный камень», от μολόχη molochē , варианта μαλάχη malāchē , «мальва». [6] Минерал получил это название из-за своего сходства с листьями растения мальвы . [7] Медь (Cu 2+ ) придаёт малахиту зелёный цвет. [8]
Малахит добывался из месторождений вблизи Суэцкого перешейка и Синая еще в 4000 году до н.э. [9]
Его активно добывали в шахтах Грейт-Орм в Британии 3800 лет назад, используя каменные и костяные орудия. Археологические свидетельства указывают на то, что горнодобывающая деятельность закончилась около 600 г. до н. э. , при этом из добытого малахита было получено до 1760 тонн меди. [10] [11]
Археологические данные свидетельствуют о том, что этот минерал добывался и выплавлялся для получения меди в долине Тимна в Израиле на протяжении более 3000 лет. [12] С тех пор малахит использовался как поделочный камень и как драгоценный камень.
Использование азурита и малахита в качестве индикаторов медной руды косвенно привело к названию элемента никель в английском языке. Никелин , основная руда никеля, также известная как никколит, выветривается на поверхности в зеленый минерал ( аннабергит ), напоминающий малахит. Это сходство привело к случайным попыткам выплавить никелин, полагая, что это медная руда, но такие попытки всегда заканчивались неудачей из-за высоких температур плавки, необходимых для восстановления никеля. В Германии этот обманчивый минерал стал известен как купферникель , буквально «медный демон ». Шведский алхимик барон Аксель Фредрик Кронштедт (который обучался у Георга Брандта , первооткрывателя никелевоподобного металла кобальта ) понял, что в купферникелевой руде, вероятно , скрывается новый металл, и в 1751 году ему удалось выплавить купферникель, чтобы получить ранее неизвестный (за исключением некоторых метеоритов ) серебристо-белый, железоподобный металл. Логично, что Кронштедт назвал свой новый металл в честь никелевой части купферникеля .
Малахит часто образуется в результате супергенного выветривания и окисления первичных сульфидных медных руд и часто встречается вместе с азуритом (Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 ), гётитом и кальцитом . За исключением ярко-зелёного цвета, свойства малахита схожи со свойствами азурита, и агрегаты этих двух минералов встречаются часто. Малахит более распространён, чем азурит , и обычно ассоциируется с медными месторождениями вокруг известняков , источника карбоната.
Большие количества малахита были добыты на Урале , Россия . Уральский малахит в настоящее время не добывается, [13] но Г. Н. Вертушкова сообщает о возможном открытии новых месторождений малахита на Урале. [14] Он встречается по всему миру, в том числе в Демократической Республике Конго ; Габоне ; Замбии ; Цумебе , Намибия ; Мексике ; Брокен-Хилле, Новый Южный Уэльс ; Бурре, Южная Австралия ; Лионе , Франция ; долине Тимна , Израиль ; и на юго-западе США , особенно в Аризоне . [15]
Исторически считалось, что антропогенный малахит является основным компонентом патины , которая образуется на конструкциях из меди и медных сплавов, подвергающихся воздействию атмосферных условий ; однако атмосферные источники сульфата и хлорида (такие как загрязнение воздуха или морские ветры) обычно способствуют образованию брошантита или атакамита . [16] Малахит также может быть получен синтетически, в этом случае его называют основным карбонатом меди или зеленым вердитером.
Малахит кристаллизуется в моноклинной системе . Структура состоит из цепочек чередующихся ионов Cu2 + и ионов OH− с чистым положительным зарядом, сплетенных между изолированными треугольными ионами CO32− . Таким образом, каждый ион меди сопряжен с двумя гидроксильными ионами и двумя карбонатными ионами ; каждый гидроксильный ион сопряжен с двумя ионами меди ; и каждый карбонатный ион сопряжен с шестью ионами меди. [17] [18]
Малахит использовался как минеральный пигмент в зеленых красках с древности до 1800 года . [20] Пигмент умеренно светостойкий , чувствительный к кислотам и имеющий разный цвет. Эта природная форма зеленого пигмента была заменена его синтетической формой, verditer , среди других синтетических зеленых.
Малахит также используется в декоративных целях, например, в жезлах и Малахитовой комнате в Эрмитаже , [21] где находится огромная малахитовая ваза, и Малахитовая комната в Кастильо-де-Чапультепек в Мехико . [22] Другим примером является Демидовская ваза, часть бывшей семейной коллекции Демидовых , а теперь в Музее искусств Метрополитен . [23] « Тацца », большая малахитовая ваза, один из крупнейших кусков малахита в Северной Америке и подарок царя Николая II , стоит в центре комнаты библиотеки Линды Холл . Во времена царя Николая I декоративные изделия с малахитом были одними из самых популярных дипломатических подарков. [24] Он использовался в Китае еще в период Восточного Чжоу . [25] Основание Кубка чемпионата мира по футболу FIFA состоит из двух слоев малахита.
Испанское суеверие XVII века гласило, что ношение ребенком ромба из малахита поможет ему спать и отпугнет злых духов. [26] Марбодус рекомендовал малахит в качестве талисмана для молодых людей из-за его защитных качеств и способности помогать со сном. [27] Его также исторически носили для защиты от молнии и заразных болезней, а также для здоровья, успеха и постоянства в привязанностях. [27] В Средние века было принято носить его с выгравированной фигурой или символом Солнца, чтобы поддерживать здоровье и предотвращать депрессию, к которой Козероги считались уязвимыми. [27]
В Древнем Египте зеленый цвет (вадж) ассоциировался со смертью и силой воскрешения, а также с новой жизнью и плодородием. Древние египтяне верили, что загробная жизнь содержит вечный рай, называемый «Полем Малахита», который напоминал их жизнь, но без боли и страданий. [28]
Простые методы извлечения медной руды из малахита включают термодинамические процессы, такие как плавка . [29] Эта реакция включает добавление тепла и углерода, в результате чего карбонат разлагается, оставляя оксид меди , а дополнительный источник углерода, такой как уголь, преобразует оксид меди в металлическую медь. [29] [30]
Основное уравнение этой реакции выглядит так:
Карбонат меди + тепло → углекислый газ + оксид меди (цвет меняется с зеленого на черный). [29] [30]
Оксид меди + углерод → диоксид углерода + медь (изменение цвета с черного на медный). [29] [30]
Малахит — это низкосортная медная руда, однако из-за возросшего спроса на металлы используются более экономичные методы переработки, такие как гидрометаллургические методы (с использованием водных растворов, таких как серная кислота ), поскольку малахит легко растворяется в разбавленных кислотах. [31] [32] Серная кислота является наиболее распространенным выщелачивающим агентом для руд оксида меди, таких как малахит, и устраняет необходимость в процессах плавки. [33]
Химическое уравнение сернокислотного выщелачивания медной руды из малахита выглядит следующим образом: [33]
Добыча малахита для декоративных целей или получения медной руды включает в себя открытую или подземную добычу в зависимости от сорта рудных залежей. [34] Методы открытой и подземной добычи могут привести к ухудшению окружающей среды из-за потери среды обитания и биоразнообразия . [35] [36] Кислотный дренаж шахт может загрязнять воду и источники пищи, что отрицательно сказывается на здоровье человека, если им неправильно управлять или если происходят утечки из хвостохранилищ . [36] [37] Риск воздействия на здоровье и окружающую среду как традиционной металлургии, так и новых методов гидрометаллургии является значительным, [36] однако методы сохранения воды и управления отходами для гидрометаллургических процессов добычи руды, такой как малахит, являются более строгими и относительно более устойчивыми. [38] Также проводятся новые исследования по лучшим альтернативам таким методам, как выщелачивание серной кислотой, которое оказывает высокое воздействие на окружающую среду, даже в соответствии со стандартами регулирования и инновациями в области гидрометаллургии. [33]
.jpg/1280px-Ermit%C3%A1%C5%BE_(32).jpg)
_MET_DP-13486-011.jpg/1280px-Calendar_(part_of_a_set)_MET_DP-13486-011.jpg)
