Химия циркония - Блюменталь У. Б.
Скачать (прямая ссылка):
В ультрафиолетовых луЧах циркон светится характерным желтым светом; это явление используется для обнаружения и идентификации минерала [40, 41]. Имеется описание прибора для ультрафиолетового люминесцентного анализа циркона [42] и его различных применений [43—45]. Причина люминесценции не установлена; образцы циркона из различных мест люминесци-руют' различно. Однако Хаберландт [46] нашел, что все образцы циркона,
188
Глава 5. Циркон и сложные силикаты
которые он подвергал облучению фильтрованным ультрафиолетовым излучением ртутной лампы, давали одинаковые спектры люминесценции и большинство частот этих спектров отвечало линиям диспрозия, а широкая полоса, вероятно, принадлежала самарию II. По данным Гринвуда [47], среди образцов месторождения Плато Джое (Нигерия) имелись прозрачные слабо радиоактивные цирконы, которые флюоресцировали, а также белые мутные более высокорадиоактивные цирконы, у которых флюоресценции не наблюдалось. Были сделаны попытки связать флюоресценцию с примесями редкоземельных элементов [48].
Разновидности циркона
При нагревании циркона до 1500—1550° он диссоциирует на двуокись циркония и кремнезем. Если охлаждение проводить очень медленно, окислы вновь соединяются, образуя циркон, но при быстром охлаждении обычно получается смесь моноклинной двуокиси циркония и стеклообразного кремнезема. Вероятно, в присутствии некоторых химических веществ диссоциация может происходить и при более низких температурах; этому может способствовать бомбардировка частицами, образующимися вследствие распада радиоактивных веществ. В природе найдены значительные количества циркона, который диссоциировал полностью или частично. Такое состояние относят к мета-мнктному. Многие из зеленых цирконов метамиктны. Образцы из Монкэя, которые первоначально были зеленого цвета, после нагревания до 1450° становились голубыми или желтыми [26].
Цирконы в широком понимании этого термина, включая и цирконы в меТамиктном состоянии, можно разделить на совершенно недиссоциирован-ные, ¦ частично диссоциированные и фактически нацело диссоциированные. Первая группа называется Ь- или а-цирконом, вторая — с- или Р-цирконом и третья — а- или у-цирконом [25, 49, стр. 254]. а-Циркон наиболее легко идентифицируется по его высокому удельному весу (—4,7) и высокому дву-преломлению. Он одноосный и устойчив при нагревании до температур около 1500°. у-Циркон имеет удельный вес от 3,9 до 4; эта величина близка к удельному весу, рассчитанному для смеси двуокиси циркония и стеклообразного кремнезема. Он одноосный, имеет слабое двойное преломление и также устойчив при нагревании. |3-Циркон находится частично в метамиктном состоянии и его удельный вес и другие свойства являются промежуточными между свойствами а- и у-циркона. При медленном нагревании К-циркон переходит в а-модификацию.
Некоторые образцы цейлонского циркона имеют низкий удельный вес, аморфны и обычно окрашены в зеленый цвет [49, стр. 254]. Образец с удельным весом 3,965 дал на рентгенограмме линии только моноклинной двуокиси циркония [16]. ft-Цирконы описаны в работах [25] и [50]. У образца гиацинта из моря Лаашера обнаружено обратимое изменение показателя преломления на 0,0030 при 197°. Это необычное явление не связано с необратимой рекристаллизацией метамиктного циркона [25].
Помимо уже рассмотренных разновидностей циркона, различающихся окраской, имеется также .множество других разновидностей циркона и продуктов его изменения. Сюда относятся адельфит*, аланит [51], альвит* [52—54], андербергит* [55—58], ауэрбахит [59', 60], азорит [61, 62], беккарит [63], калиптолит [64], циртолит [65], энгельгарднт [66, 67], хагаталит [68], мала-кон [69], наэгиг [70], эрстедтит* [71], оливэйраит*, орвиллит* [72], остранит [73], оямалит [68], поликразилит, рибейрит, тахиафальтит* [74]. Звездочками отмечены те минералы, которые относятся к измененным цирконам; остальные разновидности не претерпели существенных изменений. Диохром и лигур (diocroma и ligure) употреблялись в качестве синонимов слова циркон.
Альвит был впервые обнаружен близ Альве и Наросте (Норвегия) в виде красно-коричневых кристаллов [54]. Он также встречается в Иттерби
1. Циркон
189
(Швеция). Альвит может содержать алюминий, бериллий, кальций, медь, магний, торий и цинк. Альвит из Кратере содержит 16% двуокиси гафния [75]. Кристаллы тетрагональны, оптически изотропны и представляют собой псевдоморфозу по циркону. Удельный вес 3,3—4,3 и твердость 5—6.
Андербергит родствен киртолиту, его окраска меняется от медово-желтой до черной, он имеет псевдоморфную тетрагональную форму, но микроскопически аморфен. Состав андербергита близок к 2 CaO-R203-• 6Zr02-8Si02, удельный вес 3,28 — 3,33 и твердость 2,5—6. Он является продуктом некоторого химического и физического изменения циркона [55-58].
Ауэрбахит был найден близ Жданова (Украина) [60]. Он содержит около 55% двуокиси циркония и 43% кремнезема и имеет удельный вес 4,06 и твердость 6,5.
А з о р и т был обнаружен на острове Сан-Мигуэль (Азорские о-ва) и является палево-зеленой разновидностью циркона [61, 62].
