Perovskit - Perovskite

Tento článek je o minerálu. Syntetické sloučeniny viz Perovskit (struktura).
Perovskit
Perovskite-155026.jpg
Krystaly perovskitu na matrici
Všeobecné
KategorieOxidové minerály
Vzorec
(opakující se jednotka)		CaTiO3
Strunzova klasifikace4. CC.30
Krystalový systémOrtorombický
Křišťálová třídaDipyramidové (mmm)
Symbol HM: (2 / m 2 / m 2 / m)
Vesmírná skupinaPnma
Identifikace
Hmotnost vzorce135,96 g / mol
BarvaČerná, červenohnědá, bledě žlutá, nažloutlá oranžová
Krystalický zvykPseudokubický - krystaly ukazují krychlový obrys
Twinningkomplexní penetrační dvojčata
Výstřih[100] dobrý, [010] dobrý, [001] dobrý
ZlomeninaConchoidal
Mohsova stupnice tvrdost5–5.5
LeskAdamantin na kov; může být nudné
Pruhšedavě bílá
DiaphaneityPrůhledné až neprůhledné
Specifická gravitace3.98–4.26
Optické vlastnostiBiaxiální (+)
Index lomunα = 2.3, nβ = 2.34, ny = 2.38
Další vlastnostineradioaktivní, nemagnetické
Reference[1][2][3][4]

Perovskit (výslovnost: /strəˈrɒprotiskaɪt/) je vápník titan oxidový minerál složen z titaničitan vápenatý (Ca.TiÓ3). Jeho název se také vztahuje na třídu sloučenin, které mají stejný typ Krystalická struktura jako CaTiO3 (XIIA2+VIB4+X2−3), známý jako perovskitová struktura.[5] Mnoho různých kationty lze zabudovat do této struktury, což umožňuje vývoj různých inženýrských materiálů.[6]

Dějiny

Minerál byl objeven v Pohoří Ural z Rusko podle Gustav Rose v roce 1839 a je pojmenována po ruském mineralogovi Lev Perovski (1792–1856).[2] Perovskitovu pozoruhodnou krystalovou strukturu poprvé popsal Victor Goldschmidt v roce 1926 ve své práci o faktorech tolerance.[7] Krystalová struktura byla později publikována v roce 1945 od Rentgenová difrakce údaje o titaničitan barnatý podle Helen Dick Megaw.[8]

Výskyt

Nalezeno na Zemi plášť, výskyt perovskitu v Masiv Khibina je omezen na nedostatečně nasycený oxid křemičitý ultramafický skály a foidolity, kvůli nestabilitě v a parageneze s živce. Perovskit se vyskytuje jako malý anhedral na subhedrální krystaly vyplňující mezery mezi horninotvornými silikáty.[9]

Perovskit se nachází v Kontakt uhličitan skarns v Magnet Cove, Arkansasu, v pozměněných blocích vápenec vyhozen z Vesuv, v chloritan a mastek břidlice v Ural a Švýcarsko,[10] a jako doplňkový minerál v zásaditém a mafic vyvřeliny, nefelinový syenit, melilitit, kimberlity a vzácné karbonatity. Perovskit je běžný minerál v Inkluze bohaté na Ca-Al nalezeno v některých chondritické meteority.[3]

A vzácná země - rodící odrůda Konec ((Ca, Ce, Na) (Ti, Fe) O3) se nachází v alkalicky pronikavých horninách v Poloostrov Kola a blízko Alnö, Švédsko. A niob - rodící odrůda dysanalyt se vyskytuje v karbonatit poblíž Schelingen, Kaiserstuhl, Německo.[10][11]

Ve hvězdách a hnědých trpaslících

v hvězdy a hnědí trpaslíci tvorba perovskitových zrn je zodpovědná za vyčerpání oxid titaničitý v fotosféra. Hvězdy s nízkou teplotou mají v sobě dominantní pásy TiO spektrum; jak teplota klesá u hvězd a hnědých trpaslíků s ještě nižší hmotností, CaTiO3 formy a při teplotách pod 2 000 K. TiO je nezjistitelný. Přítomnost TiO se používá k definování přechodu mezi chladem M-trpasličí hvězdy a chladnější L-trpaslíci.[12][13]

Speciální charakteristika

Stabilita perovskitu v vyvřeliny je omezen jeho reakčním vztahem s sphene. v vulkanické horniny perovskit a sphene se nenacházejí společně, jedinou výjimkou je etindit z Kamerun.[14]

Fyzikální vlastnosti

Perovskity mají víceméně kubickou strukturu s obecným vzorcem ABO
3. V této struktuře je iontem A-místa v rozích mřížky obvykle alkalická zemina nebo prvek vzácných zemin. Ionty B-místa ve středu mřížky by mohly být 3D, 4d a 5d přechodový kov elementy. Velké množství kovových prvků je stabilní v perovskitové struktuře, pokud jde o Goldschmidtovy faktor tolerance je v rozmezí 0,75–1,0.[15]

kde RA, RB a RÓ jsou iontové poloměry A a B prvky místa a kyslík.

Perovskité mají podkovy až kovový lesk, bezbarvý pruh, struktura podobná krychli spolu s nedokonalou výstřih a křehká houževnatost. Barvy zahrnují černou, hnědou, šedou, oranžovou až žlutou. Krystaly perovskitů se mohou zdát mít krychlový krystal formě, ale jsou často pseudokubický a krystalizovat v ortorombický systému, jak je tomu v případě CaTiO
3. (Titanát strontnatý, s větším kationtem stroncia, je krychlový.) Krystaly perovskitu byly zaměněny galenit; galenit má však lepší kovový lesk, větší hustotu, dokonalé štěpení a skutečnou kubickou symetrii.[16]

Viz také

Reference

  1. ^ Prehnit (Prehnite). Mineralienatlas.de
  2. ^ A b Perovskit. Webminerál
  3. ^ A b Anthony, John W .; Bideaux, Richard A .; Bladh, Kenneth W. a Nichols, Monte C. (ed.) Perovskit. Příručka mineralogie. Mineralogická společnost Ameriky, Chantilly, VA.
  4. ^ Inoue, Naoki and Zou, Yanhui (2006) Fyzikální vlastnosti lithium-iontového vodiče perovskitového typu. Ch. 8 v Takashi Sakuma a Haruyuki Takahashi (Eds.) Fyzika iontové techniky v pevné fázi. 247–269 ISBN  978-81-308-0070-7.
  5. ^ Wenk, Hans-Rudolf; Bulakh, Andrei (2004). Minerály: jejich ústava a původ. New York, NY: Cambridge University Press. p. 413. ISBN  978-0-521-52958-7.
  6. ^ Szuromi, Phillip; Grocholski, Brent (2017). "Přírodní a upravené perovskity". Věda. 358 (6364): 732–733. Bibcode:2017Sci ... 358..732S. doi:10.1126 / science.358.6364.732. PMID  29123058.
  7. ^ Golschmidt, V. M. (1926). „Die Gesetze der Krystallochemie“. Die Naturwissenschaften. 14 (21): 477–485. Bibcode:1926NW ..... 14..477G. doi:10.1007 / BF01507527. S2CID  33792511.
  8. ^ Megaw, Helen (1945). "Krystalová struktura titaničitanu barnatého". Příroda. 155 (3938): 484–485. Bibcode:1945 Natur.155..484.. doi:10.1038 / 155484b0. S2CID  4096136.
  9. ^ Chakhmouradian, Anton R .; Mitchell, Roger H. (1998). "Varianta složení perovskitové skupiny minerálů z komplexu Khibina, poloostrov Kola, Rusko" (PDF). Kanadský mineralog. 36: 953–969.
  10. ^ A b Palache, Charles, Harry Berman a Clifford Frondel, 1944, Danaův systém mineralogie Sv. 1, Wiley, 7. vydání. p. 733
  11. ^ Jelen, William Alexander; Howie, Robert Andrew; Zussman, J. (1992). Úvod do horninotvorných minerálů. Longman Scientific Technical. ISBN  978-0-582-30094-1.
  12. ^ Allard, Francie; Hauschildt, Peter H .; Alexander, David R .; Tamanai, Akemi; Schweitzer, Andreas (červenec 2001). „Omezující účinky prachu v atmosférách hnědých trpaslíků“. Astrofyzikální deník. 556 (1): 357–372. arXiv:astro-ph / 0104256. Bibcode:2001ApJ ... 556..357A. doi:10.1086/321547. ISSN  0004-637X. S2CID  14944231.
  13. ^ Kirkpatrick, J. Davy; Allard, Francie; Bida, Tom; Zuckerman, Ben; Becklin, E. E.; Chabrier, Gilles; Baraffe, Isabelle (červenec 1999). „Vylepšené optické spektrum a nový model FITS pravděpodobně hnědého trpaslíka GD 165B“. Astrofyzikální deník. 519 (2): 834–843. Bibcode:1999ApJ ... 519..834K. doi:10.1086/307380. ISSN  0004-637X.
  14. ^ Veksler, I. V .; Teptelev, M. P. (1990). „Podmínky pro krystalizaci a koncentraci minerálů perovskitového typu v alkalických magmatech“. Lithos. 26 (1): 177–189. Bibcode:1990Litho..26..177V. doi:10.1016/0024-4937(90)90047-5.
  15. ^ Peña, M. A .; Fierro, J. L. (2001). "Chemické struktury a vlastnosti oxidů perovskitu" (PDF). Chemické recenze. 101 (7): 1981–2017. doi:10.1021 / cr980129f. PMID  11710238.[trvalý mrtvý odkaz ]
  16. ^ Luxová, Jana; Šulcová, Petra; Trojan, M. (2008). „Studium perovskitu“ (PDF). Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 93 (3): 823–827. doi:10.1007 / s10973-008-9329-z. S2CID  97682597.

externí odkazy