Celsian - Celsian

Celsian
Celsian (na fotografii průhledný / šedý) v sanbornitu (bílý) a křemenné matrici z Incline v okrese Maricopa v Kalifornii (velikost: 5 x 4 x 3 cm)
Všeobecné
Kategorie	Živec
Vzorec (opakující se jednotka)	BaAl2Si2Ó8
Strunzova klasifikace	9.FA.30
Krystalový systém	Monoklinický
Křišťálová třída	Hranolové (2 / m) (stejný Symbol HM )
Vesmírná skupina	I2 / c
Jednotková buňka	a = 8,622 (4) Å, b = 13,078 (6) Å, c = 14,411 (8) A; p = 115,2 °; Z = 8
Identifikace
Barva	Bezbarvá, bílá, žlutá
Krystalický zvyk	Krátké hranolové až jehlicovité krystaly, masivní
Twinning	Manebachova dvojčata na (001), bavenská dvojčata (021), vzácné lamelové partnerství
Výstřih	Perfektní dne {001}, dobré dne {010}, špatné dne {110}
Houževnatost	Křehký
Mohsova stupnice tvrdost	6–6.5
Lesk	Sklovitý
Diaphaneity	Průhledný
Specifická gravitace	3,10 až 3,39
Optické vlastnosti	Biaxiální (+)
Index lomu	nα = 1 580–1 584 nβ = 1 585–1 587 ny = 1.594–1.596
Dvojlom	0,014, biaxiální -
2V úhel	Měřeno: 86 ° až 90 °
Další vlastnosti	[1][2][3][4]

Celsian je neobvyklý živce minerální aluminosilikát barnatý, BaAl₂Si₂Ó₈. Minerál se vyskytuje v kontaktu metamorfované horniny s významným baryum obsah. Své krystalový systém je monoklinický, a je bílá, žlutá nebo průhledný ve vzhledu. V čisté formě je transparentní. Syntetický aluminosilikát barnatý se používá jako a keramický v zubní výplně a další aplikace.

Minerál je pojmenován po Anders Celsius (1701–1744).

Složení

Celsian je živec barya s chemickým složením BaAl₂Si₂Ó₈. Je součástí skupiny živců a patří do celsianskéhohyalofan série a celsian-ortoklasu série. Má určitou podobnost s anorthite a má čtyři odlišné polymorfy. Základní prvky jsou křemík, hliník, kyslík a baryum. Některé běžné nečistoty v minerálu jsou železo, titan, hořčík, draslík a vápník. Celsian je stabilní od pokojové teploty do 1590 ° C (Lin a Foster, 1968). Nejběžnějšími stopovými prvky jsou draslík a vápník, při analýze přibližného chemického složení celsia byly nalezeny následující% hmotn.: • SiO₂—35,1 • Al₂Ó₃--- 26,8 • BaO ---- 35,8 • K.₂O ----- 2.3Celkem: 100,0 (Newham and Megaw, 1960).

Geologický výskyt

Celsian má omezený výskyt. Většina živců barya je spojena s exhalativními hydrotermálními procesy a metamorfózou nízkého a středního stupně (Moro a Cembranos a Fernandez, 2001). Je také spojován se sedimentárními a meta sedimentárními horninami, ložisky manganu, feromanganu a barytu.

Celsian najdete na místech jako Wales, Zamora (Španělsko), Aljaška, Kalifornie, Švédsko a Japonsko, také s hendricksite v dolech Franklin v New Jersey.

Struktura

Symetrie v celsianu se poněkud liší od symetrie, která se běžně vyskytuje u živců. Je monoklinický s mřížkou na střed těla podobnou anortitu. Nebyl nalezen dostatečný důkaz, který by naznačoval, že celsian postrádá střed symetrie, takže jeho prostorová skupina je I 2 / c (Newnham a Megaw, 1960). Vesmírná skupina se liší od ostatních ve své skupině, jako jsou ortoklasy, albit a ancentit středu těla jsou C2 / m, C1bar a I1bar.

Rentgenová analýza ukazuje, že hodnoty pro parametry mřížky A, b, C osy a úhly jsou přibližně A=863 odpoledne, b= 131,0 hodin, C= 1400 hodin a β=116°, θ= 90 ° (Gay, 1956).

Na buňku je 8 jednotek vzorce a obecná pozice je osminásobná, takže všechny atomy mohou ležet v obecných pozicích (Newnham a Megaw, 1960). Tato struktura je velmi podobná struktuře ortoklasy a sanidinu, ale liší se několika způsoby:

1. Distribuce Si a Al.

2. Souřadnice všech atomů.

Distribuce křemíku a hliníku podél čtyřstěnných míst smíchaných s povahou atomu baria má vliv na okolní silikátovou kostru (Newham a Megaw, 1960). Si-Al vazby jsou částečně uspořádané a v některých případech křemík náhražky hliníku.

Pořadí v celsianu je velmi jednoduché, každý hliníkový čtyřstěn je obklopen čtyřmi křemíkovými čtyřstěnmi a naopak (Newham a Megaw, 1960). Kromě hliníku a křemíku existuje také jiný typ transformace, kdy chudý na křemík přechází do sítě bohaté na křemík, která zahrnuje nutnost nahrazení Al a Si na jiných místech.

Barnatý iont má nepravidelnou konfiguraci blízkou té v draslíku ve živcích. Každé baryum má blízko kyslíku a díky této konfiguraci má silný účinek na úhly vazby křemík-kyslík-křemík.

Polymorfismus celsianů

Existují čtyři charakteristické polymorfy celsianu, dva z nich jsou přírodní minerály a další dva jsou syntetické produkty. První jsou paracelsian a celsian, druhé jsou hexacelsian a druhý souvisí s minerálem cymrite (Lin a foster, 1967). Pořadí zvyšování stability je paracelsian → hexacelsian → celsian v rozmezí teplot od 500 ° C do 1000 ° C.

Jak teplota stoupá z 1 600 ° C na 1 760 ° C, přechází z celsijské do reverzibilní formy hexacelsianu. Paracelsian je méně stabilní než ostatní dva a celsian je nejstabilnější.

Twinning

Živec barya se vyskytuje v opticky uniformních krystalech, kde partnerství je špatně vyvinuté, kromě hrubých krystalů. Bylo identifikováno osmnáct krystalických forem; jedenáct z nich se shoduje s těmi, které jsou známé pro ortoklasu. Pozorované twining zahrnuje dvojčata Manebach na (001) a Baveno dvojčata na (021). Bylo zjištěno, že některé vzorky celsianů mají vzácné lamelární partnerství (Spencer, 1941).

Vlastnosti

Fyzikální vlastnosti

Celsian vykazuje dokonalé štěpení c (001) a dobré štěpení b (010), což značí rozdíl oproti jeho polymorfnímu paracelsianu, který má [110] nejasné štěpení. Existují různé zvyky krystalů adularia, větší, silné krystaly (Spencer, 1941) a dlouhé, štíhlé až špičaté. Obvykle je bezbarvý a průhledný s perleťovým až nefluorescenčním leskem.

Hustota je přibližně 3,31 až 3,33 g / cm³. Může tomu tak být kvůli některým nečistotám ve struktuře minerálu. Má tvrdost 6 na Mohsova stupnice Tato tvrdost je způsobena krátkou délkou vazby ve struktuře, protože relativně krátké vazby bývají tvrdší.

Optické vlastnosti

Některé další optické vlastnosti jsou 2V úhel, který je přibližně 88 ° s maximálním dvojlomem 0,014, biaxiální se záporným znaménkem (Newnham a Megaw, 1960). Má mírnou úlevu.

Použití

Použití celsia se většinou týkají skla a keramiky. Toto použití se obvykle dosahuje přípravou čistého syntetického monoklinického celsianu.

Celsian má velmi atraktivní vlastnosti, jako je chemická stabilita a vysoká mechanická odolnost, které lze příznivě využít k získání kompozitů se zvýšeným výkonem s ohledem na objemové sklo. (Cannillo, Carlier, Manfredini, Montorsi a Siligardi 2006). Mnoho studií ukazuje, že zvyšováním množství celsianských fází ve sklech dochází ke zvýšení objemu krystalizace (Khater a Idris, 2004).

Reference