อ่าน 4 นาที
วานาไดต์
วานาดิไนต์เป็นแร่ใน กลุ่ม อะพาไทต์ของฟอสเฟตมีสูตรทางเคมีPb₅ ( V₂O₄ ) ₃Cl เป็นแร่สำคัญชนิดหนึ่งในอุตสาหกรรมของโลหะวานาเดียมและเป็นแหล่งตะกั่วรอง เป็นแร่ที่มีความหนาแน่นสูงและเปราะ..
วานาไดต์
| วานาไดต์ | |
|---|---|
| ทั่วไป | |
| หมวดหมู่ | แร่กลุ่มอะพาไทต์วานาเดต |
| สูตร | Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl |
| สัญลักษณ์ IMA | Vna [ 1 ] |
| การจำแนกประเภทของสตรุนซ์ | 8.BN.05 |
| ระบบผลึก | หกเหลี่ยม |
| คลาสคริสตัล | ไดพิรามิดัล (6/ม.) สัญลักษณ์ HM : (6/ม.) |
| กลุ่มอวกาศ | พี 6 3 /ม. |
| หน่วยเซลล์ | a = 10.3174, c = 7.3378 [Å]; Z = 2 |
| การระบุตัวตน | |
| มวลสูตร | 1416.27 กรัม/โมล |
| สี | สีแดงสด, สีส้มแดง, สีแดงน้ำตาล, สีน้ำตาล, สีเหลือง, สีขาว, สีเทา หรือไม่มีสี หรือมีสีจางๆ เมื่อมองผ่านแสง; สีเหลืองฟางอ่อน; อาจมีการแบ่งชั้นเป็นวงกลมซ้อนกัน |
| นิสัยคริสตัล | มีลักษณะเป็นแท่งปริซึมหรือเป็นปุ่ม อาจมีลักษณะเป็นเข็ม คล้ายเส้นผม หรือเป็นเส้นใย ในบางกรณีอาจเป็นรูปทรงกลมหรือทรงกลม |
| ร่องอก | ไม่มี |
| กระดูกหัก | ไม่สม่ำเสมอไปจนถึงทรงโค้งเว้า |
| ความมุ่งมั่น | เปราะ |
| ความแข็งตามมาตราโมห์ส | 3–4 |
| ความแวววาว | มีลักษณะเป็นเรซินไปจนถึงกึ่งเพชร |
| สตรีค | สีเหลืองอมน้ำตาล |
| ความโปร่งใส | โปร่งใส โปร่งแสง หรือทึบแสง |
| ความถ่วงจำเพาะ | 6.8–7.1 (วัดได้) 6.95 (คำนวณได้) |
| คุณสมบัติทางแสง | แกนเดียว (−) |
| ดัชนีหักเห | n ω = 2.416, n ε = 2.350 |
| การหักเหสองทิศทาง | δ = 0.066 |
| การเรืองแสงอัลตราไวโอเลต | สีแดงอมส้มภายใต้แสงยูวีใกล้ (405 นาโนเมตร) |
| จุดหลอมเหลว | 3,470 องศาฟาเรนไฮต์ (1,910 องศาเซลเซียส) |
| เอกสารอ้างอิง | [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] |
วานาดิไนต์เป็นแร่ใน กลุ่ม อะพาไทต์ของฟอสเฟตมีสูตรทางเคมีPb₅ ( V₂O₄ ) ₃Cl เป็นแร่สำคัญชนิดหนึ่งในอุตสาหกรรมของโลหะวานาเดียมและเป็นแหล่งตะกั่วรอง เป็นแร่ที่มีความหนาแน่นสูงและเปราะ มักพบในรูปผลึก หกเหลี่ยมสีแดง เป็นแร่ที่ไม่พบได้ทั่วไป เกิดจากการออกซิเดชันของแหล่งแร่ตะกั่ว เช่น แร่กาเลนาค้นพบครั้งแรกในปี ค.ศ. 1801 ในเม็กซิโกและต่อมาได้มีการค้นพบแหล่งแร่วานาดิไนต์ในอเมริกาใต้ ยุโรป แอฟริกา และอเมริกาเหนือ
ต้นกำเนิด
วานาไดไนต์เป็นแร่ที่หายาก เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของวัสดุที่มีอยู่ก่อนแล้วเท่านั้น จึงจัดเป็นแร่รอง พบได้ใน สภาพอากาศ แห้งแล้งและเกิดจากการออกซิเดชันของแร่ตะกั่วหลัก วานาไดไนต์มักพบร่วมกับตะกั่วซัลไฟด์กาลีนาแร่อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่วูลเฟไนต์ลิโมไนต์และแบไรต์[ 3 ] [ 5 ]
เดิมทีแร่ชนิดนี้ถูกค้นพบในเม็กซิโกโดยนักแร่ชาวสเปนชื่อAndrés Manuel del Ríoในปี 1801 เขาเรียกแร่ชนิดนี้ว่า "ตะกั่วสีน้ำตาล" และยืนยันว่ามันมีธาตุใหม่ ซึ่งเขาตั้งชื่อว่า pancromium ในตอนแรก และต่อมาเรียกว่า erythronium อย่างไรก็ตาม ต่อมาเขาเชื่อว่านี่ไม่ใช่ธาตุใหม่ แต่เป็นเพียงโครเมียมในรูปแบบที่ไม่บริสุทธิ์ ในปี 1830 Nils Gabriel Sefströmได้ค้นพบธาตุใหม่ ซึ่งเขาตั้งชื่อว่า vanadium ต่อมาได้มีการเปิดเผยว่านี่คือโลหะชนิดเดียวกันกับที่ Andrés Manuel del Río ค้นพบก่อนหน้านี้ "ตะกั่วสีน้ำตาล" ของ Del Río ยังถูกค้นพบอีกครั้งในปี 1838 ใน Zimapan, Hidalgoประเทศเม็กซิโก และถูกตั้งชื่อว่า vanadinite เนื่องจากมีปริมาณ vanadium สูง ชื่ออื่นๆ ที่ตั้งให้กับ vanadinite ในภายหลัง ได้แก่ johnstonite และ lead vanadate [ 6 ]
การเกิดขึ้น
วานาไดไนต์เกิดขึ้นเป็นแร่รองในโซนออกซิไดซ์ของแหล่งแร่ตะกั่ว โดยวานาเดียมจะถูกชะล้างออกจากซิลิเกตของ หินข้างเคียง แร่ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ไมเมไทต์ไพโรโมร์ ไฟ ต์ เด สคลอยไซต์ มอตแทรไมต์ วู ลเฟไนต์เซรัสไซต์แอ งเกิลไซต์ แคลไซต์แบไรต์ และ แร่เหล็กออกไซด์ต่างๆ[ 4 ]
แหล่งแร่แวนาไดไนต์พบได้ทั่วโลก รวมถึงออสเตรียสเปนสก็อตแลนด์เทือกเขาอูราลแอฟริกาใต้นามิเบียโมร็อกโกอาร์เจนตินาเม็กซิโกและสี่รัฐของสหรัฐอเมริกาได้แก่แอริโซนาโคโลราโดนิวเม็กซิโกและเซาท์ดาโคตา[ 3 ] [ 5 ] [ 7 ]
แหล่งแร่แวนาดิไนต์พบได้ในเหมืองกว่า 400 แห่งทั่วโลก เหมืองแวนาดิไนต์ที่มีชื่อเสียง ได้แก่ เหมืองที่Mibladenและ Touisset ในโมร็อกโก; Tsumebในนามิเบีย; Cordobaในอาร์เจนตินา; และSierra County ใน นิวเม็กซิโก และGila County ในแอริโซนาในสหรัฐอเมริกา[ 8 ]แวนาดิไนต์จาก Mibladen น่าจะเป็นตัวอย่างที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับนักสะสมแร่
โครงสร้าง
วานาไดไนต์เป็นสารประกอบคลอโรวาเนเดตของตะกั่วที่มีสูตรทางเคมี Pb₅ ( VO₄ ) ₃Cl ประกอบด้วย (โดยน้ำหนัก) ตะกั่ว 73.15%, วาเนเดียม 10.79%, ออกซิเจน 13.56% และคลอรีน 2.50% หน่วยโครงสร้างแต่ละหน่วยของวานาไดไนต์ประกอบด้วยไอออนคลอรีนหนึ่งไอออนล้อมรอบด้วยไอออนตะกั่วสองวาเลนต์หกไอออนที่มุมของทรงแปดเหลี่ยมปกติโดยไอออนตะกั่วหนึ่งไอออนมาจากโมเลกุลวานาไดไนต์ที่อยู่ติดกัน ระยะห่างระหว่างไอออนตะกั่วและคลอรีนแต่ละไอออนคือ 317 พิโคเมตรระยะทางที่สั้นที่สุดระหว่างไอออนตะกั่วแต่ละไอออนคือ 4.48 อังสตรอม ทรงแปดเหลี่ยมนี้ใช้หน้าตรงข้ามร่วมกันสองหน้ากับหน่วยวานาไดไนต์ที่อยู่ใกล้เคียง ทำให้เกิดเป็นสายโซ่ของทรงแปดเหลี่ยมต่อเนื่องกัน อะตอมวาเนเดียมแต่ละอะตอมล้อมรอบด้วยอะตอมออกซิเจนสี่อะตอมที่มุมของทรงสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่า ระยะห่างระหว่างอะตอมออกซิเจนและวาเนเดียมแต่ละอะตอมคือ 1.72 หรือ 1.76 Å เตตระเฮดรอนออกซิเจนสามอันอยู่ติดกับออกตาเฮดรอนตะกั่วแต่ละอันตามแนวโซ่[ 2 ] [ 9 ] [ 10 ]
ผลึกของวานาไดไนต์มีโครงสร้างสมมาตร แบบ หกเหลี่ยมโครงสร้างภายในนี้มักสะท้อนให้เห็นในรูปทรงภายนอกแบบหกเหลี่ยมของผลึก ผลึกมักอยู่ในรูปปริซึมหกเหลี่ยมสั้นๆ แต่ก็อาจพบได้ในรูปพีระมิดหกเหลี่ยม มวลกลม หรือเปลือกหน่วยเซลล์ของวานาไดไนต์ ซึ่งเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดที่สามารถแบ่งได้และมีสมมาตรและคุณสมบัติเดียวกัน อยู่ในรูปปริซึมหกเหลี่ยม หน่วยเซลล์ของวานาไดไนต์ประกอบด้วยโมเลกุลสองโมเลกุลและมีขนาดa = 10.331 Åและc = 7.343 Å โดยที่aคือความยาวของแต่ละด้านของหกเหลี่ยมและcคือความสูงของปริซึม ปริมาตรของแต่ละหน่วยเซลล์ของวานาไดไนต์ ซึ่งกำหนดโดยสูตร V = a 2 c sin(60°) คือ678.72 ų [ 2 ] [ 5 ]
ลักษณะเฉพาะ
วานาไดไนต์อยู่ใน กลุ่ม อะพาไทต์ของฟอสเฟตและก่อตัวเป็นอนุกรมเคมีกับแร่ไพโรโมร์ไฟต์ (Pb₅ ( PO₄ ) ₃Cl )และไมเมไทต์ (Pb₅ ( AsO₄ ) ₃Cl )ซึ่งอาจก่อตัวเป็นสารละลายของแข็ง กับทั้งสองชนิด ได้ ในขณะที่อนุกรมเคมีส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการแทนที่ไอออนโลหะ อนุกรมนี้จะแทนที่กลุ่มแอนไอออน ได้แก่ ฟอสเฟต (PO₄ )อาร์เซเนต ( AsO₄ ) และวานาเดต (VO₄ )สารเจือปน ทั่วไป ของวานาไดไนต์ ได้แก่ฟอสฟอรัสอาร์เซนิกและแคลเซียมซึ่งอาจทำหน้าที่เป็นสาร ทดแทน ไอโซมอร์ฟิก สำหรับวา นาเดียม (ในสองกรณีแรก) หรือตะกั่ว (ในกรณีที่สอง) วานาไดไนต์เมื่อมีสารเจือปนอาร์เซนิกในปริมาณสูงเรียกว่าเอนด์ลิไคต์[ 3 ] [ 5 ]
วานาไดไนต์มักมีสีแดงสดหรือแดงส้ม แม้ว่าบางครั้งอาจเป็นสีน้ำตาล น้ำตาลแดง เทา เหลือง หรือไม่มีสี สีที่โดดเด่นทำให้เป็นที่นิยมในหมู่นักสะสมแร่รอยขีด ของมัน อาจเป็นสีเหลืองอ่อนหรือเหลืองอมน้ำตาล วานาไดไนต์อาจโปร่งใสโปร่งแสง หรือทึบแสงและความมันวาว ของมัน อาจมีตั้งแต่เหมือนเรซินไปจนถึงเหมือนเพชรวานาไดไนต์เป็นแอนไอโซโทรปิก ซึ่งหมายความว่าคุณสมบัติบางอย่างของมันแตกต่างกันเมื่อวัดตามแกนที่แตกต่างกัน เมื่อวัดตั้งฉากและขนานกับแกนแอนไอโซโทรปี ดัชนีหักเหของมันคือ 2.350 และ 2.416 ตามลำดับ ซึ่งทำให้มีค่าการหักเหสองทิศทางเท่ากับ 0.066 [ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]
วานาไดไนต์เปราะมากเมื่อแตกหัก จะเกิดเป็นเศษชิ้นเล็กๆ คล้ายเปลือกหอยความแข็งอยู่ที่ 3–4 บนมาตราโมห์สซึ่งใกล้เคียงกับเหรียญทองแดง วานาไดไนต์มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษสำหรับแร่โปร่งแสง มีมวลโมลาร์ 1416.27 กรัม / โมลและความหนาแน่นจำเพาะอาจอยู่ในช่วง 6.6 ถึง 7.2 เนื่องจากมีสิ่งเจือปน[ 3 ] [ 5 ] [ 7 ]
การใช้งาน
นอกจากคาร์โนไทต์และรอสโคไลต์แล้ววานาไดไนต์ยังเป็นหนึ่งในแร่หลักของธาตุวานาเดียม ในอุตสาหกรรม ซึ่งสามารถสกัดได้โดยการเผาและการถลุงวานาไดไนต์ยังถูกใช้เป็นแหล่งของตะกั่วในบางครั้ง กระบวนการทั่วไปในการสกัดวานาเดียมเริ่มต้นด้วยการให้ความร้อนแก่วานาไดไนต์กับเกลือ (NaCl) หรือโซเดียมคาร์บอเนต ( Na₂CO₃ )ที่อุณหภูมิประมาณ 850 °C เพื่อผลิตโซเดียมวานาเดต( NaVO₃ ) จากนั้นละลายในน้ำและบำบัดด้วยแอมโมเนียมคลอไรด์เพื่อให้ได้ตะกอนสีส้มของแอมโมเนียมเมตาวานาเดต จากนั้นหลอมเหลวเพื่อให้ได้วา นาเดียมเพนทอกไซด์ ( V₂O₅ ) ในรูปแบบดิบการลดวานาเดียมเพนทอกไซด์ด้วยแคลเซียมจะให้วานาเดียมบริสุทธิ์[ 11 ]
แกลเลอรีรูปภาพ
- แร่ไมบลาเดนวานาดิไนต์ ในรูปผลึกหกเหลี่ยม
- วานาดิไนต์ที่ไม่แสดงสีแดงที่เป็นลักษณะเฉพาะ
- กลุ่มผลึกวานาดิไนต์มิลบาเดน แสดงให้เห็นรูปทรงหกเหลี่ยมของพวกมัน
- ผลึกวานาดิไนต์ (ชนิดย่อย เอนด์ลิไคต์) จากเมืองตูอิสซิท อำเภอตูอิสซิท จังหวัดอูจดา-อังกาด ภูมิภาคตะวันออก ประเทศโมร็อกโก
- ผลึกวานาดิไนต์และซิเดอไรต์จากจังหวัด Taouz Er Rachidia ภูมิภาค Drâa-Tafilalet ประเทศโมร็อกโก
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วานาไดต์
วานาดิไนต์เป็นแร่ใน กลุ่ม อะพาไทต์ของฟอสเฟตมีสูตรทางเคมีPb₅ ( V₂O₄ ) ₃Cl เป็นแร่สำคัญชนิดหนึ่งในอุตสาหกรรมของโลหะวานาเดียมและเป็นแหล่งตะกั่วรอง เป็นแร่ที่มีความหนาแน่นสูงและเปราะ..
ต้นกำเนิด
วานาไดไนต์เป็นแร่ที่หายาก เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของวัสดุที่มีอยู่ก่อนแล้วเท่านั้น จึงจัดเป็นแร่รอง พบได้ใน สภาพอากาศ แห้งแล้ง และเกิดจาก การออกซิเดชัน ของแร่ตะกั่วหลัก วานาไดไนต์มักพบร่วมกับตะกั่วซัลไฟด์ กาลีนา แร่อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่...
การเกิดขึ้น
วานาไดไนต์เกิดขึ้นเป็นแร่รองใน โซนออกซิไดซ์ ของแหล่งแร่ตะกั่ว โดยวานาเดียมจะถูกชะล้างออกจาก ซิลิเกต ของ หินข้างเคียง แร่ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ไมเมไทต์ ไพ โรโมร์ ไฟ ต์ เด ส คลอย ไซต์ มอ ตแท รไมต์ วู ล เฟไนต์ เซรัสไซต์ แอ งเกิลไซต์ แคลไซต์ แบไรต์ และ แร่...
โครงสร้าง
วานาไดไนต์เป็นสารประกอบคลอโรวาเนเดตของตะกั่วที่มีสูตรทางเคมี Pb₅ ( VO₄ ) ₃Cl ประกอบด้วย (โดยน้ำหนัก) ตะกั่ว 73.15%, วาเนเดียม 10.79%, ออกซิเจน 13.56% และคลอรีน 2.