stringtranslate.com

Малахит

Малахит – минерал гидроксид карбоната меди с формулой Cu 2 CO 3 (OH) 2 . Этот непрозрачный минерал с зелеными полосами кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе и чаще всего образует ботриоидные , волокнистые или сталагмитовые массы в трещинах и глубоких подземных пространствах, где уровень грунтовых вод и гидротермальные жидкости служат средством химического осаждения. Отдельные кристаллы редки, но встречаются от тонких до игольчатых призм. Встречаются также псевдоморфозы по более таблитчатым или глыбистым кристаллам азурита . [5]

Этимология и история

Вход в комплекс малахитовых рудников эпохи неолита в Грейт-Орме, Уэльс.

Название камня происходит (на латыни : molochītis , на среднефранцузском : melochite и на среднеанглийском melochites ) от греческого Μολοχίτης λίθος molochiteslithos , «мальво-зеленый камень», от μολόχη molochē , варианта μαλάχηmalachē , «мальва». [6] Такое название минерал получил из-за сходства с листьями растения мальвы . [7] Медь (Cu 2+ ) придает малахиту зеленый цвет. [8]

Малахит добывался из месторождений вблизи Суэцкого перешейка и Синая еще в 4000 году до нашей эры. [9]

Его активно добывали на рудниках Грейт-Орм в Великобритании 3800 лет назад с использованием каменных и костяных орудий. Археологические данные показывают, что горнодобывающая деятельность закончилась ок.  600 г. до н.э. , из добытого малахита производилось до 1760 тонн меди. [10] [11]

Археологические данные показывают, что этот минерал добывали и плавили для получения меди в долине Тимна в Израиле более 3000 лет. [12] С тех пор малахит использовался как поделочный камень, так и как драгоценный камень.

Использование азурита и малахита в качестве индикаторов медной руды косвенно привело к названию элемента никель в английском языке. Никелин , основная никелевая руда, также известная как никколит, выветривается на поверхности и превращается в зеленый минерал ( аннабергит ), напоминающий малахит. Это сходство приводило к периодическим попыткам выплавить никель, 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 , что буквально означает «медный демон ». Шведский алхимик барон Аксель Фредрик Кронстедт (который обучался у Георга Брандта , первооткрывателя никельподобного металла кобальта ) понял, что в купферникелевой руде, вероятно, скрывается новый металл, и в 1751 году ему удалось выплавить купферникель для производства ранее неизвестный (за исключением некоторых метеоритов ) серебристо-белый металл, похожий на железо. Логично, что Кронстедт назвал свой новый металл в честь никелевой части купферникеля .

Вхождение

Малахит в стенах старой шахты Оутокумпу .

Малахит часто возникает в результате гипергенного выветривания и окисления первичных сульфидных медных руд и часто встречается с азуритом (Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 ), гетитом и кальцитом . За исключением яркого зеленого цвета, свойства малахита аналогичны свойствам азурита, и часто встречаются агрегаты этих двух минералов. Малахит встречается чаще, чем азурит , и обычно связан с месторождениями меди вокруг известняков , источника карбоната.

Большие количества малахита добываются на Урале в России . Уральский малахит в настоящее время не добывается [13] , но Г. Н. Вертушкова сообщает о возможном открытии новых месторождений малахита на Урале. [14] Встречается по всему миру, в том числе в Демократической Республике Конго ; Габон ; Замбия ; Цумеб , Намибия ; Мексика ; Брокен-Хилл, Новый Южный Уэльс ; Бурра, Южная Австралия ; Лион , Франция ; Долина Тимна , Израиль ; и юго-запад США , особенно в Аризоне . [15]

Состав

Малахит кристаллизуется в моноклинной системе . Структура состоит из цепочек чередующихся ионов Cu 2+ и ионов OH - с суммарным положительным зарядом, вплетенных между изолированными треугольными ионами CO 3 2- . Таким образом, каждый ион меди сопряжен с двумя ионами гидроксила и двумя ионами карбоната ; каждый гидроксильный ион сопряжен с двумя ионами меди ; и каждый карбонат-ион сопряжен с шестью ионами меди. [16] [17]

Использовать

Погребальная маска Красной Королевы Паленке выполнена из мозаики из малахита. [18]

Малахит использовался в качестве минерального пигмента в зеленых красках с древности до ок. 1800. [19] Пигмент умеренно светостойкий , чувствительный к кислотам и различающийся по цвету. Эта естественная форма зеленого пигмента была заменена его синтетической формой вердитер среди других синтетических зеленых цветов.

Малахит также используется в декоративных целях, например, в палочках и Малахитовой комнате в Эрмитаже [20] , в которой есть огромная малахитовая ваза, и Малахитовой комнате в Кастильо-де-Чапультепек в Мехико . [21] Другой пример — Демидовская ваза, часть бывшей семейной коллекции Демидовых , а сейчас находящаяся в Метрополитен-музее . [22] « Тацца », большая малахитовая ваза, один из крупнейших кусков малахита в Северной Америке и подарок царя Николая II , стоит в центре комнаты библиотеки Линда Холл . Во времена царя Николая I декоративные изделия с малахитом были одними из самых популярных дипломатических подарков. [23] Он использовался в Китае еще в период Восточной Чжоу . [24] Основа трофея чемпионата мира по футболу состоит из двух слоев малахита.

Символизм и суеверия

Испанское суеверие 17-го века гласило, что если ребенок наденет пастилку из малахита, он поможет ему уснуть и отгонит злых духов. [25] Марбод рекомендовал малахит в качестве талисмана для молодых людей из-за его защитных качеств и способности помогать во сне. [26] Исторически его также носили для защиты от молний и заразных болезней, а также для здоровья, успеха и постоянства в отношениях. [26] В средние века было принято носить его с выгравированной фигурой или символом Солнца, чтобы сохранить здоровье и предотвратить депрессию, к которой Козероги считались уязвимыми. [26]

В Древнем Египте зеленый цвет (вадж) ассоциировался со смертью и силой воскресения, а также с новой жизнью и плодородием. Древние египтяне верили, что загробная жизнь содержит вечный рай, называемый «Малахитовым полем», который напоминал их жизнь, но без боли и страданий. [27]

Использование руды

Пример медного самородка

Простые методы извлечения медной руды из малахита включали термодинамические процессы, такие как плавка . [28] Эта реакция включает в себя добавление тепла и углерода, в результате чего карбонат разлагается, оставляя оксид меди , а дополнительный источник углерода, такой как уголь, превращает оксид меди в металлическую медь. [28] [29]

Основное словесное уравнение этой реакции:

Карбонат меди + нагревание → углекислый газ + оксид меди (цвет меняется с зелёного на чёрный). [28] [29]

Оксид меди + углерод → углекислый газ + медь (изменение цвета с черного на медный). [28] [29]

Малахит представляет собой медную руду низкого качества, однако из-за увеличения спроса на металлы используются более экономичные методы обработки, такие как гидрометаллургические методы (с использованием водных растворов, таких как серная кислота ), поскольку малахит легко растворяется в разбавленных кислотах. [30] [31] Серная кислота является наиболее распространенным агентом выщелачивания медно-оксидных руд, таких как малахит, и устраняет необходимость в процессах плавки. [32]

Химическое уравнение сернокислотного выщелачивания медной руды из малахита имеет следующий вид: [32]

Проблемы здоровья и окружающей среды

Добыча малахита для поделочных или медных руд осуществляется открытым или подземным способом в зависимости от содержания рудных месторождений. [33] Открытые и подземные горные работы могут привести к ухудшению состояния окружающей среды из-за утраты среды обитания и биоразнообразия . [34] [35] Кислотный дренаж шахт может загрязнять воду и источники пищи, что отрицательно влияет на здоровье человека при неправильном управлении или в случае утечек из хвостохранилищ . [35] [36] Риск воздействия на здоровье и окружающую среду как традиционной металлургии, так и новых методов гидрометаллургии значителен, [35] однако методы сохранения воды и управления отходами в гидрометаллургических процессах для добычи руды, например, малахита, являются значительными. более строгий и относительно более устойчивый. [37] Также проводятся новые исследования лучших альтернатив таким методам, как выщелачивание серной кислотой, которое оказывает сильное воздействие на окружающую среду, даже в соответствии со стандартами и инновациями регулирования гидрометаллургии. [32]

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Уорр, LN (2021). «Утвержденные IMA – CNMNC минеральные символы». Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021МинМ...85..291Вт. дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ Минераленатлас
  3. ^ Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К., ред. (2003). «Малахит» (PDF) . Справочник по минералогии . Том. V (бораты, карбонаты, сульфаты). Шантильи, Вирджиния: Минералогическое общество Америки. ISBN 0962209740.
  4. ^ Малахит. Вебминерал
  5. ^ аб Малахит. Миндат
  6. ^ Малахит, Dictionary.com
  7. ^ Харпер, Дуглас. "малахит". Интернет-словарь этимологии .
  8. ^ «Минералы, окрашенные ионами металлов». Minerals.gps.caltech.edu . Проверено 01 марта 2023 г.
  9. ^ Сусарла, С.М. (2016). «Красочная история малахитового зеленого: от Древнего Египта до современной хирургии». Международный журнал челюстно-лицевой хирургии . 46 (3): 401–403. дои : 10.1016/j.ijom.2016.09.022. ПМИД  27771151.
  10. ^ Джонсон, Бен, изд. (2014). «Великие шахты Орма» . Проверено 6 июня 2017 г.
  11. ↑ Руджери, Аманда (21 апреля 2016 г.). «Древние медные рудники, вырытые детьми бронзового века». Би-би-си . Проверено 6 июня 2017 г.
  12. ^ Парр, Питер Дж. (1974). «Обзор книги Бено Ротенберга «Тимма: Долина библейских медных рудников». Бюллетень Школы восточных и африканских исследований Лондонского университета, том 37, № 1, стр. 223–224.
  13. ^ Куда делись символы России? Архивировано 2 декабря 2013 г. в Wayback Machine Аргументы и факты (24 мая 2006 г.).
  14. ^ Сомин, Л.М. Тайны седого Урала. Малахит. oldrushistory.ru
  15. ^ Карта Mindat с более чем 8500 местоположениями. Mindat.org
  16. ^ Кляйн, Корнелис; Херлбат, Корнелиус С. младший (1993). Руководство по минералогии: (по Джеймсу Д. Дане) (21-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. п. 417. ИСБН 047157452X.
  17. ^ "Малахит". Американская база данных минералогической кристаллической структуры . Департамент геологии Университета Аризоны . Проверено 19 декабря 2020 г.
  18. ^ «Красная Королева и ее сестры: женщины власти в Золотых королевствах». www.metmuseum.org . Проверено 13 октября 2018 г.
  19. ^ Геттенс, Р.Дж. и Фитцхью, Э.В. (1993) «Малахит и зеленый вердитер», стр. 183–202 в « Пигментах художников». Справочник по их истории и характеристикам , Том. 2: А. Рой (ред.) Издательство Оксфордского университета. ISBN 0894682601 
  20. ↑ Будрина, Людмила (январь 2011 г.). "Малахитовые залы Петербурга, России, Европы... / Малахитовый салон Санкт-Петербурга, России, Европы..." // Блистательный Петербург. Роль архитекторов ХIХ века в создании неповторимого облика города. Материалы научно-практической конференции. Кафедра. Сб. науч. Ст. – СПб.: Государственный музей-памятник «Исаакиевский собор», 2011. – С. 23-49 .
  21. ↑ Будрина, Людмила (январь 2013 г.). «La produzione in малахит Демидова: sulle track degli oggetti alla prima esposizione Universale / I Demidoff fra Russia e Italia. Gusto e prestigio di une famiglia in Europa dal XVIII al XX secolo. – С. 151-176, 9 тав». // Я Демидов Fra Russia e Italia. Вкус и престиж Une Famiglia в Европе XVIII и XX веков. Кура ди Лючия Тонини. Культура и память, Том. 50. – Флоренция: Лео С. Ольшки, 2013 .
  22. ^ Монументальная гранильная ваза: начало 19 века; постамент и крепления: Метрополитен-музей 1819 года. Проверено 25 апреля 2021 г.
  23. ^ Будрина, Людмила (2020). Малахитовая дипломатия . Екатеринбург: Кабинетный ученый. п. 208. ИСБН 978-5-6044025-1-1.
  24. ^ Лангалс, Хайнц; Бателт, Даниэла (1 декабря 2003 г.). «Восстановление крупнейшего археологического открытия — химическая проблема: сохранение полихромии китайской терракотовой армии в Линтуне». Angewandte Chemie, международное издание . 42 (46): 5676–5681. дои : 10.1002/anie.200301633. ПМИД  14661198.
  25. ^ Иллюстрированная книга знаков и символов Миранды Брюс-Митфорд, Dorling Kindersley Limited, Лондон, 1996, стр. 41
  26. ^ abc Книга талисманов, амулетов и зодиакальных драгоценных камней Уильяма Томаса и Кейт Пэвитт, [1922], с. 254
  27. ^ Хилл, Дж (2010). «Значение зеленого цвета в Древнем Египте». Древний Египет онлайн . Проверено 28 ноября 2016 г.
  28. ^ abcd Джонсон, Крис Э.; Да, Гордон Т.; Эддлтон, Джанин Э. (1 декабря 2004 г.). «Металлическая медь из малахита около 4000 г. до н.э.» Журнал химического образования . 81 (12): 1777. Бибкод : 2004JChEd..81.1777J. дои : 10.1021/ed081p1777. ISSN  0021-9584.
  29. ^ День abc , Джо; Кобик, Мэгги (30 сентября 2019 г.), «Реконструкция печи бронзового века из Приниатикоса Пиргоса, Крит», Экспериментальная археология: создание, понимание, рассказывание историй , Archaeopress Publishing Ltd, стр. 63–72, doi : 10.2307/j .ctvpmw4g8.11, ISBN 978-1-78969-320-1, S2CID  210629355 , получено 25 февраля 2021 г.
  30. ^ Ата, ПО; Ялап, Х. (1 июня 2007 г.). «Оптимизация выщелачивания меди из малахитсодержащей руды». Канадский металлургический ежеквартальный журнал . 46 (2): 107–114. Бибкод : 2007CaMQ...46..107A. дои : 10.1179/cmq.2007.46.2.107. ISSN  0008-4433. S2CID  98163205.
  31. ^ "Малахит". www.mindat.org . Проверено 12 марта 2021 г.
  32. ^ abc Шабани, Массачусетс; Ираннаджад, М.; Азадмехр, Арканзас (1 сентября 2012 г.). «Исследование по выщелачиванию малахита лимонной кислотой». Международный журнал минералов, металлургии и материалов . 19 (9): 782–786. Бибкод : 2012IJMMM..19..782S. дои : 10.1007/s12613-012-0628-9. ISSN  1869-103X. S2CID  96128268.
  33. ^ "Малахит". www.mine-engineer.com . Проверено 25 марта 2021 г.
  34. ^ Моньези, М.; Шахриар, К.; Дегани, Х.; Самими Намин, Ф. (1 июля 2009 г.). «Оценка воздействия открытых горных работ на окружающую среду в Иране». Экологическая геология . 58 (1): 205–216. Бибкод : 2009EnGeo..58..205M. дои : 10.1007/s00254-008-1509-4. ISSN  1432-0495. S2CID  128616763.
  35. ^ abc Саломонс, В. (1 января 1995 г.). «Воздействие металлов, полученных в результате горнодобывающей деятельности, на окружающую среду: процессы, прогнозы, предотвращение». Журнал геохимических исследований . Тяжелые металлы, аспекты загрязнения горнодобывающей промышленности и его устранение. 52 (1): 5–23. Бибкод : 1995JCExp..52....5S. дои : 10.1016/0375-6742(94)00039-E. ISSN  0375-6742.
  36. ^ «Воздействие сернокислотного выщелачивания на окружающую среду». www.savethesantacruzaquifer.info . Проверено 25 марта 2021 г.
  37. ^ Конард, Брюс Р. (1 июня 1992 г.). «Роль гидрометаллургии в достижении устойчивого развития». Гидрометаллургия . Гидрометаллургия, теория и практика. Материалы Международного симпозиума Эрнеста Петерса. Часть Б. 30 (1): 1–28. Бибкод : 1992HydMe..30....1C. дои : 10.1016/0304-386X(92)90074-А. ISSN  0304-386X.

Внешние ссылки

Найдите малахит в Викисловаре, бесплатном словаре.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с малахитом .