Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Встречалось главным образом в россыпях вместе с самородной платиной, осми-стым иридием, золотом, касситеритом и другими минералами по р. Клеренс, Новый Южный Уэлс (Австралия). На Урале олово в виде небольшого самородка недавно* было установлено в платиноносной россыпи в верховьях р. Ис на Светлом Бору (Северный Урал) на глубине 10—12 м (возможность случайного занесения человеком исключена). По старым сведениям, олово вместе с золотом было встречено* в россыпях Миасского района и Башкирии.
Исключительный интерес представляет также значительное содержание олова в сибирских месторождениях самородной платины в виде минерала станнопаллади-нита — Pd3Sn2 с содержанием олова до 20%. Кроме того, следует отметить, что тщательный анализ одного платинового самородка из Авроринского месторождения (Н.-Тагильский дунитовый массив), произведенный И. и В. Ноддак, показал наличие олова в более легкой фракции, отделенной от металлической части самородка, в количестве 0.65% (в виде БпОг).
ТАНТАЛ — Та. Кубич. с. Встречен в шлихах в виде блестящих мелких кубиков и зернышек серовато-желтого цвета. Блеск металлический. Содержит 98.5% Та, 1.5% Nb, около 0.001 %t Mn и следы Au. Te. 6—7. Уд. вес 11.2. Находка этого минерала многими подвергается сомнению.
б. ГРУППА ПОЛУМЕТАЛЛОВ
В эту группу, кроме мышьяка, входят сурьма и висмут, т. е. элементы больших периодов V группы менделеевской таблицы. Все они в природных условиях хотя и редко, но наблюдаются в самородном' состоянии, кристаллизуясь в одной сингонии и образуя однотипные кристаллические решетки1. Однако, несмотря на это, они не встречаются совместно и не дают в природе ни твердых растворов, ни определенных соединений за исключением мышьяка и сурьмы, которые при высоких температурах образуют твердые растворы во всех пропорциях, а при низких температурах устойчиво лишь интерметаллическое соединение AsSb (аллемонтит). Следовательно, твердые растворы пр» охлаждении должны претерпевать распад с образованием смеси: AsSb (аллемонтит) -f- Sb или As (в зависимости от исходного состава твер дого раствора). Экспериментальное изучение системы Sb—Bi показы вает, что эти два металла в твердом состоянии способны образовать, непрерывный ряд изоморфных смесей, устойчивый и при низких температурах, тогда как As и Bi даже в жидком состоянии почти не смешиваются.
arh а Уд. вес
Мышьяк .As Тригон.с. 4.142 54°07' 5.63—5.78 Аллемонтит AsSb „
Сурьма . . Sb „ , 4.501 57°05' 6.61—6.72
Висмут. .Bi , , 4.736 57°16' 9.70—9.83
Кристаллическая структура полуметаллов (мышьяка, сурьми и висмута) несколько сложнее по сравнению со структурами ранее рассмотренных минералов. В связи с этим следует упомянуть об одном Бесьма интересном явлении, существующем в атомных структурах элементов побочных рядов в больших периодах (фиг. 88), а именно: по мере приближения к концу периодов менделеевской таблицы замечается склонность к образованию гомополярной (ковалентной) связи, причем она проявляется за некоторыми исключениями в соответствии с правилом Юм-Розери. Согласно этому правилу, каждый атом тесно* связан с 8 — п соседними атомами, где п — номер его группы в перио-
1 Для мышьяка известно несколько модификаций, из которых наиболее устойчивой является ромбоэдрическая.
Фиг. 121. Кристаллические структуры олова (белого), сурьмы, теллура и иода, изображенные в одном масштабе
дической системе. Так, например, в структуре цинка с координационным числом 12 каждый атом с шестью соседними связан более тесно, а.к остальным шести только прикасается; в белом олове (фиг. 121) мы имеем уже четыре близко расположенных атома и четыре более удаленных; в сурьме то же самое относится к трем одним и к трем другим атомам; в теллуре, структура которого представлена извивающимися бесконечными цепями, каждый атом с двух сторон имеет сферы, пересекающиеся со сферами соседних атомов (фиг. 121); наконец, в структуре твердого иода атомы соединены попарно, как в двухатомных молекулах F2, СЬ и т. д. Характерно, что для элементов четвертой группы все связи являются только гомополярными. Для последующих же групп (пятой, шестой и седьмой) связи между гомополярно соединенными группами являются вандерва-альсовскими, т. е. очень слабыми. Склонность к гомополярной связи, естественно, противодействует образованию плотных упаковок в структурах.
Таким образом, в идентичных •структурах мышьяка, сурьмы и висмута каждый атом должен быть более тесно связан с тремя из шести
соседних атомов. Структуру можно представить в виде несколько искаженного куба, как бы превращенного в ромбоэдр с расположением атомов в углах (фиг. 122), причем искажение должно пройти таким
образом, чтобы каждый атом с тремя из шести соседних имел бы более короткие межатомные расстояния. Сферы в таком случае должны быть как бы вмяты друг в друга (фиг. 122). Наибольшие различия в этих расстояниях установлены для мышьяка, наименьшие — для висмута. Соот ветственно для мышька, сурьмы и висмута углы а составляют: 94°54', 92°53' и 92°20', т. е. ромбоэдрические ячейки действительно близки к кубическим. Их можно рассматривать как гране-центрированные ромбоэдрические ячейки. Кристаллы обладают совершенной спайностью по {0001которая, как можно видеть из приведенной на рисунке структуры (фиг. 122), проходит так, что не нарушает более тесных связей между атомами, т. е. между слоями, соединенными между собой вандерваальсовскими силами связи.
