✨Vanadinit
Vanadinit là một khoáng vật trong nhóm khoáng vật phosphat apatit với công thức hóa học Pb5(VO4)3Cl. Nó là một tron những quặng công nghiệp của vanadi và ít hơn là chì. Khoáng vật giòn nặng thường được tìm thấy ở dạng tinh thể sáu phương màu đỏ. Nó là một khoáng vật không phổ biến được hình thành do sự oxy hóa của các quặng chì như galen. Nó được phát hiện đầu tiên năm 1801 ở México, các mỏ này được khai thác ở Nam Mỹ, châu Âu, châu Phi, và những nơi khác ở Bắc Mỹ.
Nguồn gốc
Vanadinit là một khoáng vật không phổ biến, chỉ hình thành khi bị thay thế hóa học từ các khoáng vật có trước. Vì thế nó được gọi là khoáng vật thứ sinh. Nó được tìm thấy trong các vùng có khí hậu khô và tạo thành bởi sự oxy hóa các khoáng vật chì nguyên sinh. Vanadinit đặc biệt được tìm thấy cộng sinh với chì sulfide là galena. Các khoáng vật cộng sinh khác bao gồm wulfenit, limonit, và barit.
Phân bố
Vanadinit là một khoáng vật thứ sinh trong đới oxy hóa của các mỏ chứa chì, vanadi bị tửa trôi từ các đá chứa silicat. Các khoáng vật cộng sinh gồm mimetit, pyromorphit, descloizit, mottramit, wulfenit, cerussit, anglesit, calcite, barit, và nhiều khoáng vật sắt oxide khác.
Cấu trúc
Vanadinit là một muối chì clorovanadat với công thức hóa học Pb5(VO4)3Cl. Thành phần nó gồm 73.15% chì, 10.79% vanadi, 13.56% oxy, và 2.50% clo. Mỗi đơn vị cấu trúc của vanadinit chứa một ion clo bao bọc xung quanh bởi 6 ion chì divalent ở các góc của hình tám mặt, với một trong các ion chì được cung cấp bởi một liên kết với một phân tử liền kề. Khoảng cách giữa các ion chì và clo là 317 picomet. Khoảng cách ngắn nhất giữa các ion chì là 4.48 Å. Các bát diện chia sẻ hai mặt đối diện với các ô mạng vanadinit xung quanh, tạo thành một chuỗi các bát diện liên tục. Mỗi nguyên tử vanadi được bao bọc xung quanh bởi 4 nguyên tử oxy ở các góc của hình tứ diện không đều. Khoảng cách giữa mỗi cặp nguyên tử oxy và vanadi là 1.72 hoặc 1.76 Å. Ba tứ diện oxy liên kết lại với các bát diện chì dọc theo một chuỗi.
alt=Sculpture made of vanadinite crystals, smaller ones at the base and larger ones at the top.|nhỏ|Vanadinit ở dạng các tinh thể sáu phương Các tinh thể vanadinit kết tinh theo hệ sáu phương. Cấu trúc bên trọng này thường phản ánh hình dạng tinh thể bên ngoài của chúng. Các tinh thể thường ở dạng hình lăng trụ ngắn sáu phương, nhưng cũng có thể tìm thấy chúng ở dạng tháng sáu phương, khối tròn. Các ô mạng cơ sở của vanadinit thì ở dạng lăng trụ sáu phương, được cấu tạo bởi 2 phân tử và có các trục gồm a = 10.331 Å và c = 7.343 Å), trong khi a là chiều dài của các cạnh của lục giác và c là chiều cao của hình lăng trụ. Thể tích của mỗi ô mạng của vanadinit được tính theo công thức V = a2c sin(60°), là 678.72 Å3.
Vanadinit thường có màu đỏ ca hoặc đỏ chói, mặc dù đôi khi có màu nâu, nâu đỏ, xám, vàng hoặc không màu. Màu riêng biệt của nó làm cho nó nổi tiếng trong các bộ sưu tập mẫu khoáng vật. Màu vết vạch của nó có thể là vàng nhạt hoặc vàng nâu. Vanadinit có thể không mày hoặc đục, và ánh của nó có thể từ ánh nhựa đến ánh bán adamantin. Vanadinit có tính chất đẳng hướng, tức là một số tính chất sẽ khác nhau khi xét theo những trục tinh thể khác nhay. Khi đo đạc theo hướng vuông góc và song song với trục tinh thể của nó thì hệ số phản xạ theo thứ tự là 2,350 và 2,416, và hệ số khúc xạ kép là 0,066.
Sử dụng
alt=A pile of thousands of crystals, showing their hexagonal shape.|nhỏ|Vanadinit ở Mibladen, Morocco Cùng với carnotit và roscoelit, vanadinit là một trong 3 dạng quặng công nghiệp của nguyên tố vanadi, kim loại này có thể được chiết tách bằng cách nung hoặc nấu chảy. Vanadinit cũng thường được sử dụng làm nguồn cung cấp chì. Quy trình phổ biến để tách vanadi bắt đầu từ việc nung vanadinit với natri chloride (NaCl) hoặc natri cacbonat (Na2CO3) ở khoảng 850 °C để tạo ra Natri vanadat (NaVO3). Chất này được hòa tan trong nước và sau đó xử lý bằng ammoni chloride tạo ra kết tủa màu vàng của ammoni metavanadat. Chất này sau đó được nung chảy ra dạng thô của vanadi pentoxide (V2O5). Khử vanadi pentoxide với calci tạo ra vanadi tinh khiết.