ลอรันไดต์
ลอรันไดต์เป็นซัลโฟซอลต์ของแทลเลียม และสารหนู ที่มีสูตรทางเคมีคือ TlAsS แม้ว่าจะหายาก แต่ก็เป็นแร่ที่มีแทลเลียมที่พบได้ทั่วไป ลอรันไดต์พบได้ในกลุ่มไฮโดรเทอร์มอลอุณหภูมิต่ำและใน แหล่ง แร่ทองคำและปรอทแร่ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่สติบไนต์เรียลการ์ออร์พิเมนต์ซินนาบาร์เวอร์ไบต์ เก รไกต์ มาร์คาไซต์ไพไรต์เตตระเฮดไรต์แอนติโมเนียนสฟาเลอไรต์สารหนูและแบไรต์[ 2 ]
แร่ชนิดนี้ถูกนำมาใช้ในการตรวจจับนิวตริโนจากดวงอาทิตย์ ผ่าน ปฏิกิริยานิวเคลียร์บางอย่างที่เกี่ยวข้องกับแทลเลียม[ 5 ] [ 6 ]มีโครงสร้างผลึกแบบโมโนคลินิกซึ่งประกอบด้วยโซ่เกลียวของเตตระเฮดรา AsS ที่เชื่อมต่อกันด้วยอะตอมของแทลเลียม และสามารถสังเคราะห์ได้ในห้องปฏิบัติการ
ประวัติศาสตร์
ลอรันไดต์ถูกค้นพบครั้งแรกที่แหล่งแร่แอลชาร์ใกล้กับคาวาดาร์ซี (ปัจจุบันคือมาซิโดเนียเหนือ ) ในปี พ.ศ. 2437 และตั้งชื่อตามลอรันด์ เอิตเวิสนักฟิสิกส์ชาวฮังการีผู้มีชื่อเสียง[ 2 ] [ 4 ]
การกระจาย
นอกจากแหล่งแร่ Allchar ในมาซิโดเนียเหนือแล้ว ยังพบโลรันไดต์ที่แหล่งแร่ Sb–Hg Dzhizhikrut ในทาจิกิสถานและที่ แหล่งแร่ยูเรเนียม Beshtauใกล้ เมือง Pyatigorsk เทือกเขาคอเคซัสตอนเหนือประเทศรัสเซีย นอกจากนี้ยังพบในรูปแร่ที่แหล่งแร่ Hg–Tl Lanmuchang ใน มณฑลกุ้ยโจวประเทศจีน แหล่งแร่ทองคำZarshuran ทางตะวันออกเฉียงเหนือของ อิหร่านและเหมืองหิน Lengenbachใน สวิตเซอร์ แลนด์ในสหรัฐอเมริกา พบที่เหมือง Cu–Ni New Rambler ในไวโอมิง เหมือง Jerritt Canyon ใน เขต เทือกเขา Independenceและเหมือง Carlin Gold ในเนวาดา และ แหล่งแร่ทองคำ Mercurในยูทาห์[ 2 ] [ 4 ]
การสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ
ผลึกเดี่ยวของโลรันไดต์สามารถปลูกได้จากส่วนผสมของธัลเลียม(I) ไนเตรต (TlNO ) สารหนูธาตุ และกำมะถันในสารละลายแอมโมเนีย เข้มข้น ส่วนผสมนี้จะถูกใส่ในหม้ออัดความดันและเก็บไว้ที่อุณหภูมิสูง (~250 °C) เป็นเวลาหลายวัน กระบวนการนี้จะให้ผลึกปริซึมสีแดงเข้มที่ยาวตามแกนผลึก [001] ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับแร่ทั้งในด้านลักษณะและรายละเอียดโครงสร้างผลึก[ 7 ]
โครงสร้าง

โครงสร้างผลึกของโลรันไดต์เป็นแบบโมโนคลินิกกลุ่มพื้นที่ P2 /a, Z = 4 โดยมีค่าคงที่แลตติสa = 1.228 nm, b = 1.130 nm, c = 0.6101 nm และ β = 104.5 ° ประกอบด้วยโซ่เกลียวของเตตระเฮดรา AsS ที่วางตัวตามแกนผลึก [010] โซ่เหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์โดยอะตอม Tl ที่ประสานงานอย่างไม่สม่ำเสมอ (การเชื่อมต่อระหว่างโซ่ไม่ได้แสดงในภาพ) และการแตกหักของพันธะเหล่านี้ทำให้เกิดการแตกตัวของผลึก[ 8 ]
การเกิดขึ้น
สภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาของแหล่งแร่ Allcharในมาซิโดเนียเหนือซึ่งเป็นแหล่งที่ค้นพบแร่ลอรันไดต์เป็นครั้งแรกนั้น เป็น โครงสร้าง แอนติไคลน์ที่เกิดจากตะกอนใน ยุค ครีเทเชียส ตอนบน ในระหว่างกระบวนการเกิดแร่ การมีอยู่ของหินแอนเดไซต์ ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของ สารละลายไฮโดรเทอร์มอลตาม แนวสัมผัสของ โดโลไมต์และแอนเดไซต์ ทำให้เกิดแหล่งแร่ลอรันไดต์ขึ้น[ 9 ]
แอปพลิเคชัน
ในปี 1976 มีการเสนอให้ใช้แร่ลอแรนไดต์ (lorándite) ซึ่งเป็นแร่ที่มีธัลเลียมเป็นองค์ประกอบหลัก ในการตรวจจับนิวตริโนจากดวงอาทิตย์วิธีนี้อาศัย ปฏิกิริยา 205 Tl(ν ,e − ) 205 Pb ซึ่งมีพลังงานเกณฑ์ต่ำเพียง 52 keVจึงมีประสิทธิภาพค่อนข้างสูง ปฏิกิริยานี้ให้ ไอโซโทป 205 Pb ซึ่งมีอายุยืนยาวถึง 15.4 ล้านปี ไอโซโทปนี้เกิดขึ้นไม่เพียงแต่จากนิวตริโนเท่านั้น แต่ยังเกิดจากอนุภาคคอสมิกอื่นๆ ด้วย อนุภาคเหล่านี้มีระดับความลึกในการทะลุทะลวงเปลือกโลกที่แตกต่างกัน ดังนั้นการวิเคราะห์ ปริมาณ 205 Pb ในแร่ที่มีธัลเลียมเป็นองค์ประกอบซึ่งนำมาจากระดับความลึกต่างๆ จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับนิวตริโนในช่วงหลายพันปีที่ผ่านมา ดังนั้น โครงการทดลองโลรันไดต์ (LOREX) จึงดำเนินการระหว่างปี 2008 ถึง 2010 และตั้งอยู่ในแหล่งโลรันไดต์ที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่ง คือแหล่งแร่ Allcharทางตอนใต้ของ มา ซิโดเนียเหนือ[ 5 ] [ 6 ]

ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- ข้อมูลสเปกโทรสโกปีสำหรับโลรันไดต์