МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ

Реферат на тему:

Апатит

Студент: Панасик М.Д.

Группа И-31

Преподаватель:Буланов А.С.

МОСКВА, 2005

Содержание

Введение 2

1. Происхождение минерала (горной породы). 3

2. Химический состав, кристаллическая решётка. 3

3. Форма нахождения в природе. 4

4. Свойства. 5

5. Характерная горная порода с характеристиками. 6

6. Распространение (с картой). 6

7. Применение. 7

8. История открытия 8

9. Мифы и легенды об апатите. 9

10. Разновидности. 9

11. Искусственные аналоги. 10

12. Подделки и имитации. 10

13. Искусственное изменение свойств. 11

14. Способы добычи и первичной переработки 11

15.Экологические последствия добычи. 13

Список литературы 15

Приложения 16

МИНЕРАЛ – АПАТИТ

Введение.

Открытие хибинских апатитов и организациях добычи едва ли не является одной из самых блестящих страниц в истории развития химии первого пятилетия.

В.В. Куйбышев

Минерал – это однородное природное тело, обладающее определенными физическими свойствами и относительно постоянным химическим составом, образовавшееся в результате геологических процессов.

В настоящее время известно более 3 тысяч минералов, однако большинство из них встречается крайне редко. Широкое распространение имеет всего несколько сотен минералов.

Минералы бывают аморфные и кристаллические. В аморфных минералах элементарные частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены беспорядочно, а в кристаллических они соединены закономерно в кристаллическую решетку. Форма кристаллов зависит от закономерного расположения в пространстве элементарных частиц. Абсолютное большинство минералов имеет кристаллическую структуру (рис. 1). Следует учитывать, однако, что далеко не всегда кристаллы можно различить макроскопически, и форма их очень редко соответствует идеальной. Для того, чтобы сформировался идеальный кристалл, на него не должны действовать внешние силы. В большинстве же случаев в горной породе минерал сжат со всех сторон своими соседями [9].

Существует множество путей образования драгоценных камней в природе. Некоторые из них возникли в результате мощных горообразовательных процессов, включающих тектонические движения, землетрясения и вулканические извержения. Другие являются продуктами осаждения из вод минеральных источников или медленного захоронения древних лесов.[6]

1. Происхождение минерала (горной породы).

Апатит образуется среди глубинных магматических пород, нередко среди нефелиновых сиенитов, а также в пегматитовых жилах, где кристаллы его нередко достигают весьма крупных размеров.[13]

Месторождения апатит-нефелиновых руд связаны с комплексом горных пород ийолит-уртитовой серии. Ийолиты (от Ийо — шведского названия деревни в Финляндии, где впервые были изучены эти породы) — горные породы, состоящие преимущественно из нефелина и эгирина. Уртиты (Луявр-Урт — саамское название Ловозёрских тундр) состоят почти полностью из минерала нефелина. Рудное вещество (апатит) локализовалось в магматических камерах в результате кристаллизационной дифференциации магмы, предположительно поступавшей из верхней мантии. [4]

Плотный и землистый фосфорит, образует громадные залежи в Нассау, Англии, Франции, Испании; в России - в меловых отложениях, а в незначительных массах часто встречается в юрских образованиях и т. д.[1]

Крупные месторождения апатита можно наблюдать в России, и рассмотреть происхождение хибинского апатита. Кировск - заповедное место на Кольском полуострове, раскинул свои кварталы среди крутых склонов Хибин. На месте Хибин природа когда-то намеревалась создать вулкан. Из раскаленных недр Земли к поверхности ринулись мощные потоки расплавленной магмы, взламывая и растворяя гранитную оболочку. Однако "орешек" оказался "не по зубам" подземным силам. Вулкан не состоялся, а выдавленный из недр на поверхность гигантский бугор диаметром 50 километров застыл, возвышаясь над равниной горными кручами. Хибины состоят практически из одной породы - нефелиновых сиенитов (от латинского "неф" - облако и названия итальянского города Сиена, где они были впервые найдены). Только за последние годы тут открыто более ста новых минералов, многие из которых пока не обнаружены нигде в других местах земного шара. Здесь основательно поработали стихийные силы природы: вода, ветер, мороз и могучий скандинавский ледниковый щит. [4]

2. Химический состав, кристаллическая решётка.

Апатит - минерал, кристаллизующийся в пирамидальном гемиэдрическом отделении гексагональной системы.

Образует игольчатые, таблитчатые или столбчатые кристаллы. Помимо кристаллов встречается в виде волокнистых, лучистых, зернистых или плотных агрегатов с почковидной, шаровидной или гроздевидной поверхностью. Некоторые разновидности имеют землистое строение. [16]

По химическому составу апатит представляет фосфорнокислую известь с примесью хлористого и фтористого кальция; содержание фосфорной кислоты достигает 42%, извести около 50%, хлора до 6%, фтора около 3%.[1]

Химический состав: Ca5(PO4)3(OH,F,Cl), фосфат кальция.

На самом деле апатит представляет три разных минерала, зависящих от количества фтора, хлора или гидроксильной группы. Это выражается в менее популярных названиях: фторапатит, хлорапатит и гидроапатита. Обычными методами их очень трудно различить.[5]

Апатит - это целый мир кристаллов самой различной природы, объединенный общим брутто-составом типа:  М₁₀Х₆О₂₄Y₂, где М = Ca, Pb, Na, K, Sr, Mn, Zn, Cd, Mg, Fe (II), Ba, TR; X = P, Si, C, S, Mn, As, V; Y = F, Cl, OH, O [11].      Различное соотношение указанных ионов в составе апатита приводит к различию в параметрах кристаллической решетки минерала, дефектах ее строения, соотношении и перераспределении связей, что оказывает существенное влияние на химические, физико-химические и флотационные свойства минерала.      Замещения анионов на гексагональной оси 6₃ приводят к изменениям межатомных расстояний в структуре, различным искажениям фосфатных тетраэдров, вариациям параметров элементарной ячейки и показателей преломления апатита (См. Приложение 1). Основными элементами, расположенными на гексагональной оси апатита, являются одновалентные анионы F^-, Cl^-, OH^-, определяющие соответственно названия фтор-, хлор- и гидроксилапатитов [11].

Минералогами обнаружены в структуре апатита, наряду с галогенами, ионы СО₃^2-, которые тоже оказывают влияние на специфические свойства минерала, и ему было дано название - карбонатапатит. [15]