Pirocloro
| Pirocloro | |
|---|---|
 Pirocloro de Rusia | |
| General | |
| Categoría | Mineral de óxido |
| Fórmula (unidad repetitiva) | (Na,Ca) 2Nb2O6 ( OH , F ) |
| Símbolo IMA | PCL [1] |
| Clasificación de Strunz | 4.DH.15 |
| Clasificación de Dana | 08.02.01.01 Grupo pirocloro |
| Sistema cristalino | Isométrica |
| Clase de cristal | Hexoctaédrico (m 3 m) Símbolo HM : (4/m 3 2/m) |
| Grupo espacial | F d 3 m (Nº 227) |
| Celda unitaria | a = 10,41(6) Å, Z = 8 |
| Identificación | |
| Color | De color negro a marrón, marrón chocolate, marrón rojizo, ámbar anaranjado, rojo anaranjado. |
| Hábito de cristal | Típicamente octaedros, granulares diseminados, masivos. |
| Hermanamiento | 111 raro |
| Escisión | 111 indistinto, puede ser una despedida. |
| Fractura | Subconcoideo a desigual, astillado |
| Tenacidad | Frágil |
| Dureza en la escala de Mohs | 5,0–5,5 |
| Lustre | Vítreo a resinoso |
| Racha | Blanco |
| Diafanidad | Subtranslúcido a opaco |
| Peso específico | 4,45 a 4,90 |
| Propiedades ópticas | Anisotropismo anómalo débil e isótropo |
| Índice de refracción | n = 1,9–2,2 |
| Otras características |  Radiactivo , a menudo metamíctico. |
| Referencias | [2] [3] [4] [5] |
El pirocloro ( Na , Ca ) 2Nb2O6 ( OH , F ) es un grupo mineral del miembro final del niobio del supergrupo del pirocloro. El pirocloro también es un término para la estructura cristalina Fd3m . El nombre proviene del griego πῦρ , fuego , y χλωρός , verde porque normalmente se vuelve verde al encenderse en el análisis clásico de soplete. [4 ]
Mineral
La fórmula general, A2B2O7 (donde A y B son metales), representa una familia de fases isoestructurales al mineral pirocloro. Los pirocloros son una clase importante de materiales en diversas aplicaciones tecnológicas, como luminiscencia, conductividad iónica, inmovilización de residuos nucleares, revestimientos de barrera térmica de alta temperatura, control de gases de escape de automóviles , catalizadores , celdas de combustible de óxido sólido, conductores iónicos/eléctricos, etc.
El mineral está asociado con las etapas metasomáticas finales de las intrusiones magmáticas. Los cristales de pirocloro suelen estar bien formados (euhedrales) y se presentan normalmente como octaedros de color amarillento o parduzco y brillo resinoso . Suele ser metamíctico debido al daño por radiación de los elementos radiactivos incluidos.
El pirocloro se encuentra en pegmatitas asociadas con sienitas nefelínicas y otras rocas alcalinas. También se encuentra en pegmatitas de granito y greisenes . Se encuentra de forma característica en carbonatitas . Los minerales asociados incluyen circón , aegirina , apatita , perovskita y columbita . [3]
Historia
Fue descrito por primera vez en 1826 en un lugar ubicado en Stavern (Fredriksvärn), Larvik , Vestfold, Noruega. [4]
Minería de niobio
Los tres mayores productores de mineral de niobio extraen yacimientos de pirocloro. El mayor yacimiento de Brasil es la mina CBMM, situada al sur de Araxá , Minas Gerais, seguida por el yacimiento de la mina Catalão, al este de Catalão , Goiás. El tercer yacimiento más grande de mineral de niobio es la mina Niobec, al oeste de Saint-Honoré, cerca de Chicoutimi , Quebec. [6]
El mineral de pirocloro normalmente contiene más del 0,05 % de uranio y torio radiactivos de origen natural . [7]
Lueshe , en Kivu del Norte (República Democrática del Congo), tiene importantes depósitos de pirocloro. [8]
Estructura cristalina
La estructura cristalina más general describe materiales del tipo A 2 B 2 O 6 y A 2 B 2 O 7 donde las especies A y B son generalmente especies de tierras raras o metales de transición; p. ej. Y 2 Ti 2 O 7 . La estructura de pirocloro es una superestructura derivada de la estructura simple de fluorita (AO 2 = A 4 O 8 ), donde los cationes A y B están ordenados a lo largo de la dirección ⟨110⟩ . La vacante de anión adicional reside en el intersticio tetraédrico entre los cationes del sitio B adyacentes. Estos sistemas son particularmente susceptibles a la frustración geométrica y a los nuevos efectos magnéticos.
La estructura del pirocloro muestra propiedades físicas variadas que abarcan aislantes electrónicos (p. ej., La 2 Zr 2 O 7 ), conductores iónicos (Gd 1,9 Ca 0,1 Ti 2 O 6,9 ), conductores metálicos (Bi 2 Ru 2 O 7− y ), conductores iónicos y electrónicos mixtos, sistemas de hielo de espín (Dy 2 Ti 2 O 7 ), sistemas de vidrio de espín (Y 2 Mo 2 O 7 ), sistemas de cadena de haldano (Tl 2 Ru 2 O 7 ) y materiales superconductores (Cd 2 Re 2 O 7 ). [9] También se han investigado estructuras más desordenadas, como los pirocloros de bismuto, [10] debido a sus interesantes propiedades dieléctricas de alta frecuencia. [11]
Se ha investigado la estructura cristalina para su uso en electrolitos sólidos para baterías de hierro y litio . Se supone que proporciona una alta conductividad al tiempo que inhibe el crecimiento de las dendritas. [12]
Véase también
Referencias
- ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ "Piroclor". www.mineralienatlas.de .
- ^ ab "pirocloro en la base de datos RRuff" (PDF) . rruff.info . Consultado el 3 de febrero de 2015 .
- ^ abc "Grupo del pirocloro: información y datos minerales del grupo del pirocloro". mindat.org . Consultado el 3 de febrero de 2015 .
- ^ Barthelmy, Dave. "Datos minerales sobre pirocloro". webmineral.com . Consultado el 3 de febrero de 2015 .
- ^ Kouptsidis, J.; Peters, F.; Proch, D.; Singer, W. "Niob für TESLA" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2008-12-17 . Consultado el 2008-09-02 .
- ^ Días da Cunha, K.; Santos, M.; Zouain, F.; Carneiro, L.; Pitassi, G.; Lima, C.; Barros Leite, CV; Dália, KCP (8 de mayo de 2009). "Factores de disolución de los óxidos de Ta, Th y U presentes en el pirocloro". Contaminación del agua, el aire y el suelo . 205 (1–4): 251–257. doi :10.1007/s11270-009-0071-3. ISSN 0049-6979. S2CID 93478456.
- ^ "Minerales de sangre en las provincias de Kivu". www.globalpolicy.org .
- ^ Subramanian, MA; Aravamudan, G.; Subba Rao, GV (1 de enero de 1983). "Óxidos pirocloros: una revisión". Progreso en química del estado sólido . 15 (2): 55–143. doi :10.1016/0079-6786(83)90001-8.
- ^ Arenas, DJ, et al. "Estudio Raman de los modos fonónicos en pirocloros de bismuto". Physical Review B 82.21 (2010): 214302. | https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.214302
- ^ Cann, David P., Clive A. Randall y Thomas R. Shrout. "Investigación de las propiedades dieléctricas de los pirocloros de bismuto". Solid state communications 100.7 (1996): 529–534. | https://doi.org/10.1016/0038-1098(96)00012-9
- ^ Ettlin, Anna (7 de noviembre de 2023). "¿De qué está hecha la batería del futuro?". CleanTechnica . Consultado el 15 de noviembre de 2023 .
