Апатит (1093547)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ
Реферат на тему:
Апатит
Студент: Панасик М.Д.
Группа И-31
Преподаватель:Буланов А.С.
МОСКВА, 2005
Содержание
Введение 2
1. Происхождение минерала (горной породы). 3
2. Химический состав, кристаллическая решётка. 3
3. Форма нахождения в природе. 4
4. Свойства. 5
5. Характерная горная порода с характеристиками. 6
6. Распространение (с картой). 6
7. Применение. 7
8. История открытия 8
9. Мифы и легенды об апатите. 9
10. Разновидности. 9
11. Искусственные аналоги. 10
12. Подделки и имитации. 10
13. Искусственное изменение свойств. 11
14. Способы добычи и первичной переработки 11
15.Экологические последствия добычи. 13
Список литературы 15
Приложения 16
МИНЕРАЛ – АПАТИТ
Введение.
Открытие хибинских апатитов и организациях добычи едва ли не является одной из самых блестящих страниц в истории развития химии первого пятилетия.
В.В. Куйбышев
Минерал – это однородное природное тело, обладающее определенными физическими свойствами и относительно постоянным химическим составом, образовавшееся в результате геологических процессов.
В настоящее время известно более 3 тысяч минералов, однако большинство из них встречается крайне редко. Широкое распространение имеет всего несколько сотен минералов.
Минералы бывают аморфные и кристаллические. В аморфных минералах элементарные частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены беспорядочно, а в кристаллических они соединены закономерно в кристаллическую решетку. Форма кристаллов зависит от закономерного расположения в пространстве элементарных частиц. Абсолютное большинство минералов имеет кристаллическую структуру (рис. 1). Следует учитывать, однако, что далеко не всегда кристаллы можно различить макроскопически, и форма их очень редко соответствует идеальной. Для того, чтобы сформировался идеальный кристалл, на него не должны действовать внешние силы. В большинстве же случаев в горной породе минерал сжат со всех сторон своими соседями [9].
Существует множество путей образования драгоценных камней в природе. Некоторые из них возникли в результате мощных горообразовательных процессов, включающих тектонические движения, землетрясения и вулканические извержения. Другие являются продуктами осаждения из вод минеральных источников или медленного захоронения древних лесов.[6]
1. Происхождение минерала (горной породы).
Апатит образуется среди глубинных магматических пород, нередко среди нефелиновых сиенитов, а также в пегматитовых жилах, где кристаллы его нередко достигают весьма крупных размеров.[13]
Месторождения апатит-нефелиновых руд связаны с комплексом горных пород ийолит-уртитовой серии. Ийолиты (от Ийо — шведского названия деревни в Финляндии, где впервые были изучены эти породы) — горные породы, состоящие преимущественно из нефелина и эгирина. Уртиты (Луявр-Урт — саамское название Ловозёрских тундр) состоят почти полностью из минерала нефелина. Рудное вещество (апатит) локализовалось в магматических камерах в результате кристаллизационной дифференциации магмы, предположительно поступавшей из верхней мантии. [4]
Плотный и землистый фосфорит, образует громадные залежи в Нассау, Англии, Франции, Испании; в России - в меловых отложениях, а в незначительных массах часто встречается в юрских образованиях и т. д.[1]
Крупные месторождения апатита можно наблюдать в России, и рассмотреть происхождение хибинского апатита. Кировск - заповедное место на Кольском полуострове, раскинул свои кварталы среди крутых склонов Хибин. На месте Хибин природа когда-то намеревалась создать вулкан. Из раскаленных недр Земли к поверхности ринулись мощные потоки расплавленной магмы, взламывая и растворяя гранитную оболочку. Однако "орешек" оказался "не по зубам" подземным силам. Вулкан не состоялся, а выдавленный из недр на поверхность гигантский бугор диаметром 50 километров застыл, возвышаясь над равниной горными кручами. Хибины состоят практически из одной породы - нефелиновых сиенитов (от латинского "неф" - облако и названия итальянского города Сиена, где они были впервые найдены). Только за последние годы тут открыто более ста новых минералов, многие из которых пока не обнаружены нигде в других местах земного шара. Здесь основательно поработали стихийные силы природы: вода, ветер, мороз и могучий скандинавский ледниковый щит. [4]
2. Химический состав, кристаллическая решётка.
Апатит - минерал, кристаллизующийся в пирамидальном гемиэдрическом отделении гексагональной системы.
Образует игольчатые, таблитчатые или столбчатые кристаллы. Помимо кристаллов встречается в виде волокнистых, лучистых, зернистых или плотных агрегатов с почковидной, шаровидной или гроздевидной поверхностью. Некоторые разновидности имеют землистое строение. [16]
По химическому составу апатит представляет фосфорнокислую известь с примесью хлористого и фтористого кальция; содержание фосфорной кислоты достигает 42%, извести около 50%, хлора до 6%, фтора около 3%.[1]
Химический состав: Ca5(PO4)3(OH,F,Cl), фосфат кальция.
На самом деле апатит представляет три разных минерала, зависящих от количества фтора, хлора или гидроксильной группы. Это выражается в менее популярных названиях: фторапатит, хлорапатит и гидроапатита. Обычными методами их очень трудно различить.[5]
Апатит - это целый мир кристаллов самой различной природы, объединенный общим брутто-составом типа:
М10Х6О24Y2, где М = Ca, Pb, Na, K, Sr, Mn, Zn, Cd, Mg, Fe (II), Ba, TR; X = P, Si, C, S, Mn, As, V; Y = F, Cl, OH, O [11].
Различное соотношение указанных ионов в составе апатита приводит к различию в параметрах кристаллической решетки минерала, дефектах ее строения, соотношении и перераспределении связей, что оказывает существенное влияние на химические, физико-химические и флотационные свойства минерала.
Замещения анионов на гексагональной оси 63 приводят к изменениям межатомных расстояний в структуре, различным искажениям фосфатных тетраэдров, вариациям параметров элементарной ячейки и показателей преломления апатита (См. Приложение 1). Основными элементами, расположенными на гексагональной оси апатита, являются одновалентные анионы F-, Cl-, OH-, определяющие соответственно названия фтор-, хлор- и гидроксилапатитов [11].
Минералогами обнаружены в структуре апатита, наряду с галогенами, ионы СО32-, которые тоже оказывают влияние на специфические свойства минерала, и ему было дано название - карбонатапатит. [15]
3.Форма нахождения в природе.
Апатит образует призматические кристаллы с плоскостями пирамиды, базопинакоида, встречается также в виде кристаллических масс, округлых кристаллических зерен, а также в виде волокнистых и плотных масс, носящих название фосфорита.
Как посторонняя примесь апатит, в виде длинных или коротких призматических кристаллов, находится в большем или меньшем количествах во всех вулканических горных породах.[1]
Апатит широко распространен во всех типах пород: магматических, осадочных и метаморфических, обычно как акцессорный минерал. Но большие хорошо-сформированные кристаллы встречаются в породах только контактного метаморфизма. Встречается апатит в виде призматических кристаллов, которые могут достигать очень больших размеров. [5]
Красивые кристаллы апатита встречаются в друзах гранитов с турмалином и лепидолитом, в залежах оловянных руд, в жилах, контактах с кальцитом и скаполитом и так далее.[1](см. приложение 2)
Апатит обычно присутствует во всех типах изверженных пород преимущественно в виде микроскопических кристалликов (например, в железорудном месторождении Кируна в Швеции), более крупные кристаллы – в ассоциациях с кальцитом, флогопитом и другими минералами (например, в пегматитах провинций Онтарио и Квебек в Кристаллы апатита могут достигать очень больших размеров. Известен кристалл массой 250 кг (Канада, Квебек).Канаде), а также в карбонатах.[11]
4. Свойства.
№ | Минерал | Блеск | Цвет | Цвет черты | Твер-дость | Плот-ность, г/см3 | Спайность | Излом |
1. | Апатит | Стеклянный, жирный | Серый, зелёный жёлтый | Белый | 5,0 | 3,2 | Несовершенная | Раковистый |
[9]
Цвет ювелирного апатита разнообразен: желто-зеленый (спаржевый камень), синий, сине-зеленый (мороксит), голубой, голубовато-зеленый, фиолетовый, желтый, зеленый, коричневый, бесцвентый.(См. приложение 4) Столь разнообразная окраска связана с вхождением в состав минерала различных элементов-примесей.[5]
Окраска апатита связана с многочисленными элементами-примесями, входящими в состав минерала. В синих манганапатитах окраску определяет пятивалентный марганец, образующий тетраэдрические комплексы. Розовая окраска апатита, исчезающая при нагревании до температуры 600 гр. цельсия и восстанавливающаяся при облучении, связана с ионами.[1]
Блеск стеклянный до жирного.
Кристаллы прозрачные до просвечивающих.
Сингония гексагональная; 6/m
Габитус кристаллов: Обычно гексагональные призмы с гексагональной пирамидой или пинакоидом, или и то и другое на головке кристаллов. Также встречаются зернистые и массивные выделения.
Спайность не явная в базисном направлении; черта светлая, но с различными оттенками соответственно цвету отдельных разновидностей (например, содержащий углистые вещества имеет черную черту). При прокаливании фосфоресцирует, а перед паяльной трубкой с трудом оплавляется лишь в краях.
Излом раковистый.
Твердость 5.
Удельный вес 3.1 - 3.2.
Показатель преломления 1.636-1.633.
Дисперсия 0.003 .[5,12]
5. Характерная горная порода с характеристиками.
Кристаллы известны в жилах с касситеритом и в пегматитах.[2]
Апатит обычно присутствует во всех типах изверженных пород преимущественно в виде микроскопических кристалликов (например, в железорудном месторождении Кируна в Швеции), более крупные кристаллы – в ассоциациях с кальцитом, флогопитом и другими минералами (например, в пегматитах провинций Онтарио и Квебек в Канаде), а также в карбонатитах. [4,11]
Акцeccopный минepaл пактически всех магматических горных пород, пpиcyтcтвyющиe в пopoдe в oчeнь мaлыx кoличecтвax [12].
Обычный минерал гранитных пегматитов, нередок и в метаморфических и метасоматических породах.[5]
Находится в большем или меньшем количествах во всех вулканических горных породах, встречается в друзах гранитов [1].
Порода | Структура | Текстура | Главные минералы | Второстепенные минералы |
Интрузивные магматические породы | ||||
Гранит | Равномерно-зернистая | Массивная компактная | Кварц, калиевый полевой шпат | Роговая обманка, биотит, мусковит |
[9]
6. Распространение (с картой).
Ювелирные апатиты встречаются в месторождениях различных стран. Синие апатиты известны в Бирме, Бразилии, Шри-Ланке, Финляндии; сине-зеленые (морокситы) — в Норвегии; зеленые — в Индии, Канаде, Мозамбике, Бирме, на О.Мадагаскар; желтые — в Мексике, Канаде, Бразилии; коричневые — в Канаде; фиолетовые — в ГДР, Чехословакии, США (штаты Мэн, Калифорния); бесцветные — в Бирме, Италии, ГДР; апатиты с эффектом «кошачьего глаза» — в Шри-Ланке и Бирме. [10]
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.