บาราไรต์ เป็น แอมโมเนียมฟลูออโรซิลิเคตรูปแบบธรรมชาติ(หรือที่รู้จักกันในชื่อเฮกซาฟลูออโรซิลิเคตหรือฟลูออซิลิเคต) มีสูตรทางเคมี (NH ^{4 ) 2 SiF 6 และโครงสร้างผลึกแบบไตรโกนัล แร่ชนิดนี้เคยถูกจัดอยู่ในกลุ่มคริปโตฮาไลต์ บาราไรต์ตั้งชื่อตามสถานที่ที่พบครั้งแรก คือ บารารี ในแหล่งถ่านหินจาเรีย เมืองธันบาด ประเทศอินเดีย [} ] ได้ปล่องภูเขาไฟ ( เวซูเวียสประเทศอิตาลี^{) เหนือ}ชั้นถ่านหินที่กำลังลุกไหม้(บารารี ประเทศอินเดีย) และในกองถ่านหินแอนทราไซต์ ที่กำลังลุกไหม้ ( เพนซิลเวเนียสหรัฐอเมริกา) เป็น ผลิตภัณฑ์ จากการระเหิดที่เกิดขึ้นร่วมกับคริปโตฮาไลต์ แอมโมเนียมคลอไรด์และกำมะถันธรรมชาติ^{[ 4 ]}

A. Scacchi ค้นพบคริปโทฮาไลต์เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2416 ^{[ 3 ]}คริปโทฮา ไลต์ ปรากฏในสารระเหยจากภูเขาไฟจากการระเบิดของภูเขาไฟเวสุเวียส ในปี พ.ศ. 2493 ในปี พ.ศ. 2469 WAK Christie ได้รายงานการศึกษาทางเคมีของเขาเอง โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ในการคัดเลือกวัสดุให้เพียงพอสำหรับการวิเคราะห์ การกลั่นด้วย โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ทำให้เกิดแอมโมเนีย (NH ) ไอออนของกรดเฮกซาฟลูออโร ซิลิซิก ( H SiF ) ตกตะกอนเป็นโพแทสเซียมฟลูออโร ซิลิเกต (K SiF ) เติมแบเรียมซัลเฟต (BaSO แคลเซียมฟลูออไรด์ (CaF ) Christie พบว่ามี (NH 4 ) + 20.43% ^และ SiF ⁶ ) 78.87 ^{% [} 5 ^]

บาราไรต์ได้รับการตั้งชื่อตาม บารา ไรซึ่งเป็นสถานที่แห่งหนึ่งในอินเดียที่นี่เป็นที่ที่ได้มีการอธิบายลักษณะของสปีชีส์นี้อย่างสมบูรณ์เป็นครั้งแรก ก่อนหน้านี้ บาราไรต์ได้รับการยอมรับว่าเป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมกับ ค ริปโตฮาไลต์ [ ^{3 ]}อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้รับชื่อเฉพาะจนกระทั่งปี 1951 ^{[ 3 ] [ 9 ]}บริษัทEast Indian Coal Companyได้จัดหาตัวอย่างที่คริสตี้ใช้ในการประเมินบาราไร^{ต์[ 5 ]}

บาราไรต์ไม่ได้รับการวิเคราะห์ทางเคมีเชิงปริมาณในรูปแบบธรรมชาติ^{[ 4 ]}คริสตี้ได้รับข้อมูลน้อยเกินไปสำหรับ การวิเคราะห์ เชิงคุณภาพผ่านไมโครเคมี เขาใช้วิธีการของเอฟ. เอมิชกับเครื่องปั่นเหวี่ยงหลอดแคปิลลา รี^{[ 5 ]}

บาราไรต์เป็นแอมโมเนียมเฮกซาฟลูออโรซิลิ เคต ในรูปแบบ เบต้า ไตรโกนัล (สเกลโนเฮดรัล) สมมาตรของมันคือ3 2/m ^{[ 4 ]}กลุ่มพื้นที่คือ P 3 m1 แกน aในเซลล์หน่วยคือ 5.784 ± 0.005 Å ( อังสตรอม ) และ แกน cคือ 4.796 ± 0.006 Å แลตติซหน่วยเป็นแบบดั้งเดิม^{[ 6 ] [ 10 ]} (หมายเหตุ: ข้อมูลสำหรับกลุ่มพื้นที่มาจากผลึกสังเคราะห์) คริปโทฮาไลต์มี โครงสร้างผลึก แบบลูกบาศก์ (ไอโซเมตริก) และสอดคล้องกับรูปแบบอัลฟา แร่ทั้งสองชนิดมีสูตรเคมี(NH ) SiF เฮไลด์ในรูปแบบA BX แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม ได้แก่ไฮเอราไทต์และมัลลาดไรต์กลุ่มไฮเอราไทต์เป็นไอโซเมตริก ในขณะที่มัลลาดไรต์เป็นหกเหลี่ยม^{[ 3 ]} 

(SiF ) ²⁻เป็น ทรง แปดเหลี่ยม — อะตอม ฟลูออรีน หนึ่ง อะตอมอยู่ที่แต่ละจุดยอด [ ^{11 ] ใน}บาราไรต์ (NH ) ⁺ 's จะถูก ประสานงาน แบบสามเหลี่ยมพวกมันทั้งหมดปรากฏที่ไซต์สมมาตร C (3m) (NH ) ⁺มีฟลูออรีนข้างเคียง 12 ตัว ซึ่งก่อตัวเป็นรูปสามเหลี่ยมสี่รูป สามในสี่รูปเป็นรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วรูปสามเหลี่ยมเหล่านี้ก่อตัวเป็นรูปสามเหลี่ยมรอบแกน 3 เท่าที่มีอะตอมไนโตรเจนอยู่ หนึ่งรูปเป็น รูป สามเหลี่ยมด้านเท่าแกนสมมาตรของมันคือแกนเดียวกันกับที่ผ่านอะตอมไนโตรเจน^{[ 12 ]} (สำหรับแผนภาพโครงสร้าง โปรดดูลิงก์ไปยังเซลล์หน่วย^{[ 6 ]}และบทความที่ดาวน์โหลดได้^{[ 12 ] [ 13 ]}ใน “เอกสารอ้างอิง”)

อะตอมซิลิคอนของคริปโทฮาไลต์ α-(NH ) SiF (อัลฟา) มีการจัดเรียงแบบลูกบาศก์ปิดสนิท (CCP) รูปแบบที่สาม (แกมมา, γ) ของ (NH ) SiF ใช้การจัดเรียงแบบหกเหลี่ยมปิดสนิท (HCP) บาราไรต์ β-(NH ) SiF ใช้ การจัดเรียง แบบหกเหลี่ยมดั้งเดิม (HP) ชั้นที่มีช่องว่างทรงแปดเหลี่ยมบิดเบี้ยวคั่นระหว่างชั้นที่มีแอนไอออนไอออน (NH ) ^{+ ปรากฏอยู่ด้านล่างและด้านบนของ (SiF} ) ²⁻เล็กน้อยในทั้งสามเฟส อะตอมฟลูออรีน 12 อะตอมอยู่ใกล้กับ (NH ) ⁺ระยะห่างอยู่ระหว่างประมาณ 3.0 ถึง 3.2 Å ^{[ 13 ]} (NH ) ⁺ไม่มีการหมุนอย่างอิสระ มันสั่นไหว (แกว่ง) อย่างน้อยก็เมื่อถูกกระตุ้นด้วยการสั่นสะเทือน^{[ 12 ]}

บาราไรต์เป็นเกลือ ที่เป็น สารประกอบไอ ออนิก ไอออนเหล่านี้มีพันธะไอออนิกอะตอมของไอออน หลายอะตอม ยึดติดกันด้วย พันธะโควาเลน ต์ การวางตัวของ (NH ) ^{+ ได้รับการรักษาไว้ด้วย} พันธะไฮโดรเจนแบบสามกิ่ง (สามแขนง) สี่พันธะ พันธะเหล่านี้ชี้ไปยังรูปสามเหลี่ยมที่มีฟลูออรีน 12 อะตอมเป็นเพื่อนบ้าน พันธะไฮโดรเจนสามพันธะมีค่าเท่ากัน พันธะที่สี่ซึ่งชี้ไปยังรูปสามเหลี่ยมด้านเท่ามีระยะทางสั้นกว่า^{[ 12 ]}

ระยะห่างระหว่างอะตอมฟลูออรีนในบาราไรต์ (3.19 และ 3.37  Å) มีขนาดเล็กกว่าในคริปโทฮาไลต์ ในคริปโทฮาไลต์ แอนไอออนแต่ละตัวจะถูกประสานกับแอนไอออนอื่นอีก 12 ตัว บาราไรต์มีการประสานแบบ (2+6) เท่า ระยะห่าง Si-Si สองระยะระหว่างชั้น (4.796 ± 0.006 Å) ไม่เท่ากับระยะห่างหกระยะภายในชั้น (5.784 ± 0.005  Å) บาราไรต์สามารถบีบอัดได้มากกว่าตาม แกน cมากกว่าแกนa ^{[ 13 ]}

บาราไรต์ไม่มีสารละลายหรือการแยกตัว ที่รู้จัก แต่จะผสมกับสารอื่นๆ เสมอ ( คริปโตฮาไลต์ แอมโมเนียมคลอไรด์และกำมะถัน ) ^{[ 4 ]}เนื่องจากการเคลื่อนที่ทางความร้อน พฤติกรรมของอะตอมของเกลือแอมโมเนียมจึงประเมินได้ยากมาก^{[ 11 ]}อย่างไรก็ตาม แอนไอออนมีการเรียงตัวและไม่มีการเคลื่อนที่ผิดปกติจากความร้อน^{[ 6 ]}

รูปแบบที่สามของ (NH ) SiF ถูกค้นพบในปี 2001 และระบุว่ามีสมมาตร 6 มม. ( หกเหลี่ยม ) ^{[ 13 ]}ในการจัดเรียงทั้งสามแบบนั้น ออก ตาเฮดรา (SiF ) ²⁻ จะมาในรูปแบบชั้น ในรูปแบบลูกบาศก์ (คริปโตฮาไลต์) ชั้นเหล่านี้จะตั้งฉากกับ[111] [ ^{13 ] ใน}รูปแบบสามเหลี่ยม (บาราไรต์) และหกเหลี่ยม (แกมมา, γ) ชั้นต่างๆ จะตั้งฉากกับแกน c ^{[ 13 ]} (หมายเหตุ: ผลึกสามเหลี่ยมเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มหกเหลี่ยม แต่ผลึกหกเหลี่ยมทั้งหมดไม่ได้เป็นสามเหลี่ยม^{[ 14 ]} )

แม้ว่าบาราไรต์จะถูกอ้างว่าไม่เสถียรที่อุณหภูมิห้อง [ ^{11 ]}แต่ดูเหมือนว่าจะไม่มี พอ ลิมอร์ฟ ใด เปลี่ยนไปเป็นพอลิมอร์ฟอื่น^{[ 13 ] ถึง}กระนั้น บาราไรต์ก็เปราะบางมากจนการบดเพื่อการวิเคราะห์สเปกตรัมจะทำให้เกิดคริปโตฮาไลต์เล็กน้อย^{[ 12 ]}ถึงกระนั้น แอมโมเนียมฟลูออโรซิลิเกตก็จะอยู่ในรูปสามเหลี่ยมที่ความดัน 0.2 ถึง 0.3 กิกะปาสคาล (GPa) ปฏิกิริยานี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ หากเฟสนี้ไม่ใช่บาราไรต์ อย่างน้อยก็มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด^{[ 13 ]}

พันธะไฮโดรเจนใน (NH ) SiF ช่วยให้เกลือนี้เปลี่ยนเฟสได้ในแบบที่เกลือปกติไม่สามารถทำได้ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแคตไอออนและแอนไอออนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเปลี่ยนเฟสของเกลือแอมโมเนียม^{[ 13 ]}

บาราไรต์ก่อตัวเป็นผลึกแผ่นแบน บางครั้งอาจยาวขึ้น บนระนาบ {0001} (ตั้งฉากกับc ) ^{[ 3 ]}คริสตี้รายงานผลึกบาราไรต์ขนาดเล็กโปร่งใสที่มีลักษณะคล้ายกงล้อและลูกศร แต่ละผลึกมีหนาม 4 อันทำมุม 90° ผลึกมี ความยาวได้ถึง 1 มม. และหนาม กว้างได้ถึง 0.2 มม. ผลึกเหล่านี้เป็นแฝดแบบแทรกซ้อนโดยแกนแฝดตั้งฉากกับแกนc ^{[ 5 ]}ในทางสายตา ผลึกคริ ปโทฮาไลต์แทบจะแยกไม่ออกจากแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH Cl) ^{[ 15 ]}สามารถมองเห็นบาราไรต์ที่แทรกอยู่ในคริปโทฮาไลต์ได้ด้วยแสงโพลาไรซ์ระนาบเท่านั้น^{[ 16 ]}

บาราไรต์มีการแตกตัว ที่สมบูรณ์แบบ บนระนาบ {0001} ความแข็งน่าจะอยู่ที่2 + 1 ⁄ 2 ^{[ 3 ]} แอนไอออน ( ดังที่แสดงไว้แล้ว) ยึดติดกันแน่นกว่ามากภายในชั้นมากกว่าระหว่างชั้น นอกจากนี้พันธะไอออนิกไม่ใช่พันธะที่แข็งแรงที่สุด และ โดยปกติแล้ว เฮไลด์ไม่สามารถขูดแผ่นกระจกได้^{[ 14 ]}

บาราไรต์มีความหนาแน่น ที่วัดได้ 2.152  กรัม/มิลลิลิตร (สังเคราะห์) แต่มีความหนาแน่นที่คำนวณได้ 2.144  กรัม/มิลลิลิตร มีรสเค็ม และละลายในน้ำมีความ มัน วาวคล้ายแก้ว บาราไรต์มีสีขาวถึงไม่มีสี^{[ 3 ]}คุณสมบัติเหล่านี้คล้ายกับฮาไลต์ (NaCl) ^{[ 14 ]}ซึ่งเป็นที่มาของชื่อกลุ่มฮาไลด์

ในขณะที่คริปโทฮาไลต์จัดอยู่ใน กลุ่มออ ปติกไอโซโทรปิกบาราไรต์เป็นออปติกแบบแกนเดียวเชิงลบ^{[ 17 ] [ 3 ]}ที่ 1.391 ± 0.003 ดัชนีหักเหผ่าน แกน cมีค่าน้อยกว่าผ่านแกนa (1.406 ± 0.001) ^{[ 5 ]}แกนcในบาราไรต์สั้นกว่า แกน a (ดู “โครงสร้าง”) ยิ่งไปกว่านั้น มีเพียงเส้นทางนี้เท่านั้นที่ทำให้แสงตกกระทบเฉพาะไอออนเดียวกันในทิศทางเดียวกัน (ทุกชั้นมีโครงสร้างและทิศทางเดียวกัน^{[ 13 ]} )

บาราไรต์มีความหนาแน่นมากกว่าคริปโทฮาไลต์ประมาณ 6% ^{[ 13 ]}ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ โครงสร้างของมันมีความหนาแน่นมากกว่า สารนี้สามารถผลิตได้ง่ายจากสารละลายในน้ำ^{[ 3 ]}แต่ จะเกิด บาราไรต์บริสุทธิ์ได้ เฉพาะที่อุณหภูมิต่ำกว่า 5  °C (41 °F) เท่านั้น ^{[ 3 ] [ 18 ]}ที่อุณหภูมิสูงกว่า 13 °C (55 °F) จะเกิดคริปโทฮาไลต์บริสุทธิ์เกือบทั้งหมด^{[ 3 ] [ 5 ]}บาราไรต์จะระเหิดโดยไม่ทิ้งสารตกค้าง^{[ 3 ]}   

ในธรรมชาติ บาราไรต์ปรากฏร่วมกับคริปโทฮาไลต์ แอมโมเนียมคลอไรด์และกำมะถัน ธรรมชาติ ^{[ 5 ] [ 15 ]}พบได้เหนือชั้นถ่านหินที่กำลังลุกไหม้ในเมืองบารารีประเทศอินเดีย [ ^{5 ]}และเป็นผลิตภัณฑ์จากการระเหิดในภูเขาไฟเวซูเวียสประเทศ^{อิตาลี}ที่ฟูมาโรล (ช่องเปิดในหรือใกล้ภูเขาไฟ ที่ก๊าซ กำมะถันร้อนพุ่งออกมา) ^{[ 4 ] [ 19 ]}นอกจากนี้ยังพบในสหรัฐอเมริกาในรัฐเพนซิลเวเนียปรากฏในกองถ่านหินแอนทราไซต์ที่กำลังลุกไหม้(ถ่านหินเกรดสูงสุด) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการระเหิดเช่นกัน^{[ 15 ]}

คริสตี้พบผลึกโปร่งแสงที่มีลักษณะคล้ายต้นไม้ มีความมัน วาวคล้ายแก้ว เขาพบก้อนสีขาวทึบแสงซึ่งเป็นส่วนผสมของ(NH ) SiF กับSiO มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ แต่โดยทั่วไปจะมี พื้นผิว นูน (พื้นผิวนูนหลายพื้นผิวที่โค้งมนอย่างเรียบเนียน) สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคริปโทฮาไลต์แต่ก็มีบาราไรต์ อยู่บ้างด้วย ^{[ 5 ]}ในเพนซิลเวเนีย บาราไรต์มักจะพบเป็นส่วนประกอบเล็กๆ ในผลึกคริปโทฮาไลต์^{[ 15 ] [ 16 ]}ดูเหมือนว่าในตอนแรก บาราไรต์จะก่อตัวขึ้นจากการระเหิดโดยตรง หลังจากนั้น มันจะเปลี่ยนเป็นคริปโทฮาไลต์อย่างรวดเร็ว^{[ 16 ]}

ในบารารี ก๊าซจากการเผา ไหม้ถ่านหินจะผ่านแนวหินอัคนี (การแทรกตัวของหินอัคนี) ของไมกาและเพริโดไทต์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะต้องโจมตีอะพาไทต์ ในแนว หินอัคนีซึ่งผลิตกรดไฮโดรฟลูออริกที่โจมตีซิลิเกตที่ มีอยู่มากมาย ทำให้เกิด ซิลิเกตฟลูออไรด์ขึ้นแอมโมเนียยังมาจากการเผาไหม้ถ่านหินด้วย จากนั้นแอมโมเนียมฟลูออโรซิลิเกต สามารถก่อตัวขึ้นได้ แอมโมเนียที่มากเกินไปเล็กน้อยอาจนำไปสู่ก้อนซิลิกาและคริปโทฮาไลต์ สีขาว บาราไรต์และคริปโทฮาไลต์ในรูปบริสุทธิ์ส่วนใหญ่จะเติบโตออกมาจากก้อนเหล่านี้ การตกผลึกใหม่จากน้ำฝนน่าจะเป็นสาเหตุ^{[ 5 ]}

แร่ฟลูออโรซิลิเกตไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ในดิน^{[ 20 ]}อย่างไรก็ตาม ความร้อนสูงส่งเสริมการก่อตัวของ (NH ) SiF ในระดับหนึ่ง ดังที่เห็นได้จากการทดลองบางอย่างโดย Rehim แต่สารประกอบ นี้ จะสลายตัว ที่ ^{อุณหภูมิ} 320 ถึง 335  °C ^{[ 21 ]}ทั้งถ่านหินที่เผาไหม้^{[ 5 ] [ 15 ]}และภูเขาไฟเป็นแหล่งสำคัญของSO และSiF ^{[ 22} ]

กรดฟลูออโรซิลิซิกและเกลือของมันเป็นพิษ^{[ 23 ]} อย่างไรก็ตาม แอมโมเนียมฟลูออโรซิลิเกตนั้นหายากมากในธรรมชาติ^{[ 15 ]}และดูเหมือนว่าจะสังเคราะห์ได้ง่าย กว่ามาก ^{[ 3 ]}

• เครื่องมือค้นหาของ AMCSD (ไม่สามารถเชื่อมโยงไปยังผลลัพธ์โดยตรงได้)
• บทนำเกี่ยวกับแร่แกนเดี่ยว