stringtranslate.com

Пирохлор

Пирохлор ( Na , Ca ) 2 Nb 2 O 6 ( OH , F ) — минеральная группа ниобиевого концевого члена супергруппы пирохлора. Пирохлор также является термином для обозначения кристаллической структуры F d 3 m . Название происходит от греческого πῦρ , огонь , и χλωρός , зеленый , потому что при классическом анализе паяльных трубок он обычно становится зеленым при зажигании. [4]

Минеральная

Общая формула A 2 B 2 O 7 (где A и B — металлы) представляет собой семейство фаз, изоструктурных минералу пирохлору. Пирохлоры представляют собой важный класс материалов в различных технологических приложениях, таких как люминесценция, ионная проводимость, иммобилизация ядерных отходов, высокотемпературные термобарьерные покрытия, контроль выхлопных газов автомобилей , катализаторы, твердооксидные топливные элементы, ионные/электрические проводники и т. д.

Минерал связан с метасоматическим конечным этапом магматических интрузий. Кристаллы пирохлора обычно хорошо сформированы (идиоморфные), встречаются обычно в виде октаэдров желтоватого или коричневатого цвета и смолистого блеска. Обычно это метамикт из-за радиационного повреждения включенными радиоактивными элементами.

Пирохлор встречается в пегматитах , связанных с нефелиновыми сиенитами и другими щелочными породами. Он также встречается в гранитных пегматитах и ​​грейзенах . Характерно для карбонатитов . Сопутствующие минералы включают циркон , эгирин , апатит , перовскит и колумбит . [3]

История

Впервые он был описан в 1826 году в Ставерне (Фредриксварн), Ларвик , Вестфолд, Норвегия. [4]

Добыча ниобия

Три крупнейших производителя ниобиевой руды разрабатывают месторождения пирохлора. Крупнейшим месторождением в Бразилии является рудник CBMM, расположенный к югу от Араши , штат Минас-Жерайс, за которым следует месторождение рудника Каталан к востоку от Каталана , Гояс. Третьим по величине месторождением ниобиевой руды является рудник Ниобек к западу от Сент-Оноре недалеко от Шикутими , Квебек. [6]

Пирохлоровая руда обычно содержит более 0,05% встречающихся в природе радиоактивных урана и тория . [7]

Луеше в Северном Киву , Демократическая Республика Конго, имеет значительные запасы пирохлора. [8]

Кристальная структура

Более общая кристаллическая структура описывает материалы типа A 2 B 2 O 6 и A 2 B 2 O 7 , где разновидности A и B обычно представляют собой разновидности редкоземельных или переходных металлов; например, Y 2 Ti 2 O 7 . Структура пирохлора представляет собой производную сверхструктуры простой структуры флюорита (AO 2 = A 4 ​​O 8 ), где катионы A и B упорядочены вдоль направления ⟨110⟩ . Дополнительная анионная вакансия находится в тетраэдрическом междоузлии между соседними катионами B-позиции. Эти системы особенно чувствительны к геометрическим нарушениям и новым магнитным эффектам.

Структура пирохлора демонстрирует разнообразные физические свойства, охватывающие электронные изоляторы (например, La 2 Zr 2 O 7 ), ионные проводники (Gd 1,9 Ca 0,1 Ti 2 O 6,9 ), металлические проводники (Bi 2 Ru 2 O 7− y ), смешанные ионные и электронные проводники. проводники, системы спинового льда (Dy 2 Ti 2 O 7 ), системы спинового стекла (Y 2 Mo 2 O 7 ), системы галдановых цепочек (Tl 2 Ru 2 O 7 ) и сверхпроводящие материалы (Cd 2 Re 2 O 7 ). [9] Более неупорядоченные структуры, такие как пирохлоры висмута, [10] также были исследованы из-за интересных высокочастотных диэлектрических свойств. [11]

Кристаллическая структура была исследована для использования в твердых электролитах для литий-железных батарей . Утверждается, что он обеспечивает высокую проводимость и одновременно подавляет рост дендритов. [12]

Смотрите также

Викискладе есть медиафайлы по теме пирохлора .

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. ^ "Пирохлор". www.mineralienatlas.de .
  3. ^ ab «Пирохлор в базе данных RRuff» (PDF) . rruff.info . Проверено 3 февраля 2015 г.
  4. ^ abc «Группа пирохлора: информация и данные о минералах группы пирохлора» . Mindat.org . Проверено 3 февраля 2015 г.
  5. ^ Бартельми, Дэйв. «Данные о минералах пирохлора». webmineral.com . Проверено 3 февраля 2015 г.
  6. ^ Купцидис, Дж.; Питерс, Ф.; Прох, Д.; Зингер, В. «Ниоб фюр ТЕСЛА» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2008 г. Проверено 2 сентября 2008 г.
  7. ^ Диас да Кунья, К.; Сантос, М.; Зуэн, Ф.; Карнейро, Л.; Питасси, Г.; Лима, К.; Баррос Лейте, CV; Далия, KCP (8 мая 2009 г.). «Коэффициенты растворения оксидов Ta, Th и U, присутствующих в пирохлоре». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 205 (1–4): 251–257. дои : 10.1007/s11270-009-0071-3. ISSN  0049-6979. S2CID  93478456.
  8. ^ «Минералы крови в провинциях Киву». www.globalpolicy.org .
  9. ^ Субраманиан, Массачусетс; Аравамудан, Г.; Субба Рао, GV (1 января 1983 г.). «Оксидные пирохлоры — обзор». Прогресс в химии твердого тела . 15 (2): 55–143. дои : 10.1016/0079-6786(83)90001-8.
  10. ^ Аренас, DJ и др. «Комбинационное исследование фононных мод в пирохлорах висмута». Физическое обозрение Б 82.21 (2010): 214302. | https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.214302
  11. ^ Канн, Дэвид П., Клайв А. Рэндалл и Томас Р. Шраут. «Исследование диэлектрических свойств пирохлоров висмута». Твердотельные коммуникации 100.7 (1996): 529–534. | https://doi.org/10.1016/0038-1098(96)00012-9
  12. ^ Эттлин, Анна (07.11.2023). «Из чего сделана батарея будущего?». ЧистаяТехника . Проверено 15 ноября 2023 г.