อาร์เธอร์ไรต์

อาร์เธอร์ไรต์เป็นแร่ที่ประกอบด้วยไอออน ทองแดงและเหล็ก สองวาเลน ต์รวมกับไอออนอาร์เซเนตฟอสเฟตและซัลเฟตสาม วาเลน ต์ พร้อมด้วยไฮโดรเจนและออกซิเจน^{[ 2 ]}เซอร์อาร์เธอร์ รัสเซลล์ ค้นพบครั้งแรก ในปี 1954 ที่เหมืองฮิงสตันดาวน์คอนโซลส์ในแคลสต็อกคอร์นวอลล์ ประเทศอังกฤษ^{[ 3 ]}อาร์เธอร์ไรต์เกิดขึ้นเป็นแร่ที่เกิดขึ้นในบริเวณออกซิเดชันของแหล่งแร่ทองแดงบางแห่งโดยการเปลี่ยนแปลงของเอนาร์ไจต์หรืออาร์เซโนไพไรต์^{[ 2 ]}สูตรเคมีของอาร์เธอร์ไรต์คือ^Cu Fe 2 ⁽ As O 4 P O 4 S O 4 2 O , O H ) 2 4 H O ^[⁴ ]

แร่ Arthurite ตั้งชื่อตามArthur WG Kingsbury (1906–1968) นักแร่วิทยาชาวอังกฤษ และ Sir Arthur Russell (1878–1964) นักสะสมแร่

การแนะนำ

อาร์เธอร์ไรต์ถูกกำหนดให้เป็นแร่ชนิดใหม่ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวโดย RJ Davis และ MH Hey ในปี 1964 หลังจากการค้นพบครั้งแรก^{[ 3 ]}ตัวอย่างที่สองได้รับการยืนยันโดย AH Clark และ RH Sillitoe (1969) จาก Potrerillos จังหวัด Atacama ประเทศชิลี ในปี 1969 ^{[ 5 ]}ต่อมาได้มีการค้นพบแร่ที่มีลักษณะคล้ายอาร์เธอร์ไรต์อีกหลายชนิด มีความแตกต่างกันตรงที่ไอออนของทองแดง (Cu) ถูกแทนที่ด้วยโคบอลต์ (Co) ในกรณีของโคบอลต์อาร์เธอร์ไรต์ แมงกานีส (Mn) แทนที่ Cu ในกรณีของเอิร์ลแชนโนไนต์เหล็ก (Fe) ในกรณีของเบนดาไดต์และวิทโมไรต์และสังกะสี (Zn) ในกรณีของโอจูไลต์ อาร์ เธอร์ไรต์เป็น แร่ในกลุ่มอาร์เธอร์ไรต์ที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบหลัก

องค์ประกอบ

สูตรเคมีเชิงทฤษฎีของอาร์เธอร์ไรต์เดิมทีถูกกำหนดให้เป็น Cu Fe (AsO ) (O,OH) •6H O ^{[ 3 ]}การแบ่งองค์ประกอบของอาร์เธอร์ไรต์ในรูปของน้ำหนักร้อยละของออกไซด์แสดงอยู่ในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 องค์ประกอบทางเคมีของอาร์เธอร์ไรต์ในรูปของน้ำหนักร้อยละของออกไซด์

องค์ประกอบ	ออกไซด์	เปอร์เซ็นต์ตามทฤษฎี^{[ 3 ]}	เปอร์เซ็นต์ที่คำนวณใหม่^{[ 6 ]}
ทองแดง	คิวโอ	16.00	14.5
เหล็ก	เฟโอ	32.12	30.1
สารหนู	ดัง O	34.67	34.8
ไฮโดรเจน	H O	17.21	20.6
ผลรวม		96.54	100

อาร์เธอร์ไรต์ตกผลึกจากสารละลายในน้ำที่มีแอนไอออนที่เหมาะสมใดๆ ก็ตามที่มีอยู่ในสารละลาย^{[ 2 ]}แอนไอออนที่มีอยู่เหล่านี้อาจเป็นคาร์บอเนต อาร์เซเนต ซัลเฟต และฟอสเฟต^{[ 2 ]}แร่ธาตุอื่นๆ ที่อยู่ในกลุ่มอาร์ทูไรต์ ได้แก่ โคบอลทาร์ทูไรต์ Co ²⁺ Fe ³⁺ (AsO ) (OH) •4H O ^{[ 7 ]}ไวท์มอไรต์ Fe ²⁺ Fe ³⁺ (PO ) (OH) ·4H O โอจูไลต์ ZnFe (AsO ) (OH) ·4H O เอิร์ลแชนโนไนต์ (Mn,Fe)Fe (PO ) (OH) ·4H O ^{[ 2 ]}และเบนดาไดต์ Fe ²⁺ Fe ³⁺ (AsO ) (OH) ·4H O ^{[ 8 ]}องค์ประกอบที่เหมาะสมที่สุดของสมาชิกในกลุ่มอาร์ทูไรต์สามารถแสดงได้ด้วย A ²⁺ Fe ³⁺ (XO ) (OH) ·4H O ^{[ 9 ]}และสรุปไว้ในตารางที่ 2

ตารางที่ 2. การแบ่งกลุ่มองค์ประกอบของสมาชิกกลุ่มอาร์ทูไรต์

แร่ธาตุ	ไซต์เอ	ไซต์ X	อ้างอิง
อาร์เธอร์ไรต์	คิว²⁺	ตั้งแต่^{5 ขวบ ขึ้นไป}	^{[ 3 ]}
โคบอลทาร์ทูไรต์	โค²⁺	ตั้งแต่^{5 ขวบ ขึ้นไป}	^{[ 9 ]}
วิทมอร์ไอต์	เฟ²⁺	ตั้งแต่^{5 ขวบ ขึ้นไป}	^{[ 2 ]}
โอจูไลเต้	ซิงค์²⁺	พี⁵⁺	^{[ 2 ]}
เอิร์ลแชนนอนไนท์	แมงกานีส²⁺ , เฟน²⁺	พี⁵⁺	^{[ 2 ]}
เบนดาไดต์	เฟ²⁺	พี⁵⁺	^{[ 8 ]}

โครงสร้าง

อาร์เธอร์ไรต์อยู่ใน กลุ่มพื้นที่ โมโนคลินิก : P2 โดยมี a = 10.189(2)Å, b = 9.649(2)Å, c = 5.598(1)Å และ β = 92.16(2) ^{[ 2 ]} โพ ลีเฮดรอนการประสานงานของไอออน Cu ²⁺ยืดออกเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสอย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับไวท์โมไรต์ที่มีฟอสฟอรัส (P) และอาร์เซนิก (As) ^{[ 2 ]}รูปที่ 1 แสดงโครงสร้างผลึกของอาร์เธอร์ไรต์^{[ 10 ]}

คุณสมบัติทางกายภาพ

ตารางที่ 3 คุณสมบัติทั่วไปและทางกายภาพของอาร์ทูไรต์

คุณลักษณะ	ข้อมูล
สูตรเคมี	CuFe ³⁺ (ASO ,PO ,SO ) (O,OH) •4H O
สี	สีเขียวแอปเปิ้ลถึงสีเขียวอมฟ้า
ความทึบแสง	จากโปร่งใสเป็นโปร่งแสง
นิสัย	เข็ม, ปริซึม, ทรงกลม
ความแข็ง	3–4 ( ระดับความแข็ง โมห์ส )
ความแวววาว	กระจกตา
คลาสออปติคอล	แกนคู่ (+) อาจเป็นแกนคู่ (–)
เพลโอโครอิซึม	X = ไม่มีสีถึงสีเขียวอ่อน; Y = สีเขียวอมเทา; Z = สีเขียวมะกอก
ปฐมนิเทศ	Y = b; Z ^ c = 10
การดูดซึม	Z > Y > X α = 1.736 β = 1.767 γ = 1.796
ความหนาแน่น	D(วัดได้) = ~3.2 D(คำนวณได้) = 3.29
กลุ่มอวกาศ	P21/c. a = 10.189(2) b = 9.649(2) c = 5.598(1) β = 92.16(2)° Z = 2
การคำนวณ 2V	~90°

การเกิดทางธรณีวิทยา

ตัวอย่างชิ้นแรกที่ได้รับการบันทึกไว้ถูกส่งไปยังพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งอังกฤษแผนกแร่ธาตุ โดยเซอร์อาร์เธอร์ รัสเซลล์ ในปี 1954 ตัวอย่างชิ้นนี้ถูกเก็บรวบรวมโดยเซอร์รัสเซลล์จาก เหมือง ฮิงสตันดาวน์คอนโซลส์ใน เมืองแคล สต็อก คอร์นวอลล์ประเทศ อังกฤษ^{[ 3 ]}ตัวอย่างชิ้นที่สองถูกพบในปี 1966 ในแหล่งแร่ทองแดงโปเตริลโลสจังหวัดอาตากามาทางตอนเหนือของชิลี^{[ 5 ]}สถานที่เหล่านี้แต่ละแห่งมี แหล่งแร่ทองแดง แบบพอฟิริติกซึ่งน้ำใต้ดินที่ไหลเวียนจะทำปฏิกิริยากับหินแทรกซึมแบบพอฟิริติกที่เย็นตัวลงและของเหลวภายใน ทำให้เกิดแร่ธาตุที่มีทองแดงและแหล่งแร่ทองแดง แร่ทองแดงที่พบในแหล่งแร่ของชิลีส่วนใหญ่ประกอบด้วยแหล่งแร่จูร์ไลต์ขนาดใหญ่ ที่ถูกออก ซิไดซ์อย่างรุนแรงจนเกิดเป็นโกเอไทต์คิวไพรต์และมาลาไคต์ในปริมาณเล็กน้อย^{[ 5 ]}อาร์ทูไรต์ก่อตัวเป็น บริเวณเคลือบบางๆ (0.1 – 0.5 มม.) และกระจายตัวอยู่ประปราย เติบโตตามผนังด้านในของรอยแตกเล็กๆ ที่แยกผ่านรูปแบบจูร์ไลต์ที่ห่อหุ้มด้วยมาลาไคต์^{[ 5 ]}

ประวัติย่อ

แร่ Arthurite ตั้งชื่อตามบุคคลสองคน คือ Arthur William Gerald Kingsbury และ Sir Arthur Edward Ian Montagu Russell Arthur Kingsbury เป็นบุตรชายของเกษตรกรใน East Meon, Hampshire ประเทศอังกฤษ เขาเข้าเรียนที่ Bradfield College ใน Berkshire ก่อนที่จะฝึกงานที่สำนักงานกฎหมายแห่งหนึ่งในลอนดอน เขาผ่านการสอบเนติบัณฑิตในปี 1929 และได้เป็นทนายความที่ Sherborne และต่อมาที่ Crewkerne ทางตะวันตกของอังกฤษ เขาเริ่มสะสมแร่ธาตุในปี 1927 หลังสงคราม เขาได้รับตำแหน่งผู้ช่วยวิจัยในแผนกแร่ธาตุวิทยาของพิพิธภัณฑ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ซึ่งเขาได้เพิ่มแร่ธาตุ 50 ชนิดลงในรายการแร่ธาตุที่ทราบว่าพบในสหราชอาณาจักร^{[ 11 ]} Sir Arthur Edward Ian Montagu Russell เกิดในปี 1878 และได้เป็นบารอนเน็ตคนที่ 6 แห่ง Swallowfield Park Reading เมื่อพี่ชายของเขาเสียชีวิตในปี 1944 Sir Arthur เข้าเรียนที่Eton College อันทรงเกียรติ และต่อมาศึกษาวิชาเคมีที่King's Collegeในลอนดอน ในช่วงชีวิตของเขา เขาได้สะสมแร่ธาตุจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่มาจากคอลเลกชันของผู้อื่น แต่ก็มีบางส่วนมาจากการทำงานภาคสนามของเขาเองด้วย เมื่อเซอร์อาร์เธอร์เสียชีวิตในปี 1964 คอลเลกชันตัวอย่างแร่ 12,000 ชิ้นของเขาได้ถูกส่งไปยังพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติในลอนดอน โดยมีข้อกำหนดว่าคอลเลกชันนี้จะต้องไม่ถูกกระจายออกไป แต่จะต้องคงไว้เป็นคอลเลกชันระดับภูมิภาคของอังกฤษ^{[ 12 ]}

[ 2 ]

[ 3 ]

Cu

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]