Скуттерудит -Skutterudite

скуттерудит
Скуттерудит.jpg
Скуттерудит из Бу Аззер, Марокко
Общий
Категория Арсенид минерал
Формула
(повторяющаяся единица)
CoAs 3
символ ИМА скв
Классификация Штрунца 2.EC.05
Кристаллическая система Кубический
Кристальный класс Диплоидальный (м 3 )
Символ ТМ : (2/м 3 )
Космическая группа я м 3
Ячейка а = 8,204 Å, Z = 8
Идентификация
Цвет Оловянно-белый до серебристо-серого, тускнеет серый или радужный; в полированном шлифе, серый, кремовый или золотисто-белый
Кристаллическая привычка Кристаллы кубические, октаэдрические, додекаэдрические, реже призматические; в скелетных ростовых формах - деформированные агрегаты; также массивный, зернистый
Твиннинг На {112} как шестернях, так и сложных формах
Расщепление Отдельные на {001} и {111}; в трассировках {011}
Перелом Раковистый до неровного
Твердость по шкале Мооса 5,5 - 6
Блеск Металлик
Полоса Черный
прозрачность Непрозрачный
Удельный вес 6,5
Рекомендации

Названный в честь Скутерудасена, холма в Модуме , Норвегия , скуттерудит представляет собой минерал арсенида кобальта , содержащий различные количества никеля и железа , заменяющих кобальт с идеальной формулой CoAs 3 . В некоторых источниках мышьяку присваивается переменная формула с индексом 2–3. Высоконикелевые разновидности относят к никель-скутерудитам, ранее хлоантитам. Это гидротермальный рудный минерал, обнаруженный в жилах с умеренными и высокими температурами вместе с другими минералами Ni-Co. Попутными минералами являются арсенопирит , самородное серебро , эритрит , аннабергит , никелин , кобальтит , сульфосоли серебра , самородный висмут , кальцит , сидерит , барит , кварц . Он добывается как руда кобальта и никеля с побочным продуктом мышьяка .

Было обнаружено, что кристаллическая структура этого минерала представлена ​​несколькими соединениями , имеющими важное технологическое применение.

Минерал имеет яркий металлический блеск, оловянно-белый или светло-серый цвет с черной полосой. Удельный вес 6,5, твердость 5,5–6. Его кристаллическая структура изометрична с кубическими и октаэдрическими формами , как у пирита . Содержание мышьяка придает чесночный запах при нагревании или измельчении.

Скуттерудит был обнаружен в шахтах Скутеруд, Модум , Бускеруд , Норвегия , в 1845 году. Альтернативное название минерала — смальтит. Известные случаи включают Кобальт, Онтарио , Скутеруд, Норвегия , и Франклин, Нью-Джерси , в Соединенных Штатах . Редкие арсенидные минералы относятся к группе сульфидных минералов Даны, хотя они не содержат серы.

Кристальная структура

Элементарная ячейка скуттерудита.

Кристаллическая структура минерала скуттерудита была определена в 1928 году Офтедалем как кубическая, принадлежащая к пространственной группе Im-3 (номер 204). Элементарную ячейку можно рассматривать как состоящую из восьми меньших кубов, состоящих из атомов Со. Шесть из этих кубов заполнены (почти) квадратными плоскими кольцами As, каждое из которых ориентировано параллельно одному из ребер элементарной ячейки. Затем атомы мышьяка образуют октаэдры с кобальтом в центре.

С точки зрения кристаллографии атомы Co занимают позиции 8c, а атомы As занимают позиции 24g. Положение атомов Co внутри элементарной ячейки фиксировано, а положение атомов As определяется параметрами x и y. Было показано, что для того, чтобы As-кольца были полностью квадратными, эти параметры должны удовлетворять соотношению Офтедала x + y = 1/2. Любое отклонение от этого соотношения приводит к прямоугольной конфигурации атомов мышьяка; действительно, это относится ко всем известным соединениям с такой структурой, и атомы мышьяка не образуют совершенный октаэдр.

Вместе с размером элементарной ячейки и присвоенной пространственной группой указанные параметры полностью описывают кристаллическую структуру материала. Эту структуру часто называют структурой скуттерудита .

Приложения

Материалы со структурой скуттерудита исследуются как недорогой термоэлектрический материал с низкой теплопроводностью . См. Также Термоэлектрические материалы # Термоэлектрики скуттерудитов .

Рекомендации

  • А. Кекшус и Т. Ракке. Соединения с кристаллической структурой типа скуттерудита .3. Структурные данные для арсенидов и антимонидов. Acta Chemica Scandinavica Серия A 28 (1): 99-103 1974.