아파타이트

Apatite
식욕과 혼동하지 않기 위해.
아파타이트군
Apatite Canada.jpg
일반
카테고리인산염광물
공식
(기존 단위)		Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)
IMA 기호ap[1]
스트룬츠 분류8.BN.05
크리스털 시스템육각형
크리스털 클래스디피라미달(6/m)
(동일한 H-M 기호)[2]
스페이스 그룹P63/m (제176호)
식별
색투명에서 반투명, 보통 녹색, 덜 자주 무색, 노란색, 파란색에서 보라색, 분홍색, 갈색.[3]
수정습관표, 프리즘 결정체, 질량, 소형 또는 세분화
클라바주[0001] 불분명한, [1010] 불분명한[2]
골절원뿔형에서 고르지[3] 않음
모스 눈금 경도5[3] (영양광물)
루스터극성[3] 대 아극성
스트릭흰색
발데인성투명에서 반투명까지[2]
비중3.16–3.22[2]
폴란드 광택유리성[3]
광학 특성이중 굴절, 단축 음극[3]
굴절률1.634–1.638 (+0.012, −0.006)[3]
바이레프링스0.002–0.008[3]
플레이오크로이즘파란색 돌 – 강하고, 파란색 및 노란색에서 무색까지.다른 색깔들은 약해서 매우 약하다.[3]
분산0.013[3]
자외선 형광.노란 돌 – 긴 파도에 강한 청록색, 긴 파도와 짧은 파도에 모두 청록색에서 연청색까지, 초록색 돌 – 긴 파도에 강한 녹황색, 보라색 돌 – 긴 파도에 녹황색, 짧은 파도에 연한 보라색 돌.[3]

아파타이트는 보통 히드록시파타이트, 플루오르파타이트, 클라라파타이트 등 인산염 광물의 그룹이며, 결정에는 각각 OH−, F−, Cl− 이온이 고농도로 함유되어 있다.가장 일반적인 세 가지 최종 구성원의 혼화재 공식은 Ca10(PO4)(6OH,F,Cl),2 개별 광물의 결정 단위 세포 공식은 Ca10(PO4),6 2Ca10(PO4)6F2, Ca10(PO4)6Cl로2 작성된다.

이 광물은 1786년 독일의 지질학자 아브라함 고틀롭 베르너에 의해 아파타이트라고 명명되었지만,[4] 그가 기술한 특정 광물은 1860년 독일의 광물학자 칼 프리드리히 아우구스트 램멜스버그에 의해 플루오르파타이트로 재분류되었다.아파타이트는 종종 다른 광물로 착각된다.이러한 경향은 광물의 이름에 반영되는데, 이는 속이는 것을 뜻하는 그리스어 ἀπατΩ (apataho)에서 유래한 것이다.[5][6]

지질학

아파타이트는 가장 흔한 인산염 광물인 화성암과 변성암에서 부속 광물로 매우 흔하다.그러나 발생은 대개 얇은 부분에서만 보이는 작은 알갱이처럼 나타난다.거친 결정성 아파타이트는 보통 탄산염 광물, 스카른 또는 대리석이 풍부한 퇴적물로부터 유래된 그네이트, 페그마타이트로 제한된다.아파타이트는 또한 클라스틱 퇴적암에서 알갱이가 근원암에서 침식되면서 발견되기도 한다.[7][8]인광석은 인산염이 풍부한 퇴적암으로 80%나 되는 아파타이트를 함유하고 있으며,[9] 콜로판이라고 하는 암호질량만큼 존재한다.[10]아파타이트의 경제적 양은 때때로 네팔라인 시네나 카르보나타이트에서도 발견된다.[7]

아파타이트는 Mohs 척도에서 5를 정의하는 광물이다.[11]그것은 상대적으로 부드러움으로 인해 현장에서 베릴과 토르말린과 구별할 수 있다.그것은 종종 자외선 아래 형광색이다.[12]

아파타이트는 생물학적 미세 환경 시스템에서 생산되고 사용되는 몇 안 되는 광물 중 하나이다.[7]히드록시라파타이트라고도 알려진 히드록시파타이트는 치아 에나멜과 뼈 미네랄의 주요 성분이다.상대적으로 희귀한 형태의 아파타이트로서 대부분의 OH 그룹이 부재하고 탄산염과 산성인산염 대체물이 많이 함유된 것은 골재료의 큰 성분이다.[13]

플루오르아파타이트(또는 플루오로아파타이트)는 히드록사파타이트보다 산성 공격에 더 강한 내성을 가지고 있으며, 20세기 중반에 자연적으로 플루오린이 함유된 공동체는 치과용 카리에의 비율이 낮다는 것이 밝혀졌다.[14]플루오르화 물은 아파타이트의 히드록실 그룹에 대한 플루오르화 이온의 치아를 교환할 수 있다.마찬가지로, 치약은 일반적으로 불소 음이온(예: 불소나트륨, 모노플루오로인산나트륨)을 함유하고 있다.불소가 너무 많으면 치과 불소증 및/또는 골격 불소가 발생한다.[15]

apatite에 Fission 트랙 일반적으로 조산 운동의 벨트와 퇴적 분지의 퇴적물의 열 이력을 결정하는데 사용된다.[16](U-Th)/He apatite의 데이트도 고귀한 가스 확산 studies[17][18][19][20][21][22][23]에서 열 histories[24][25]과paleo-wildfire 미팅 등과 같은 다른, 더 적게 전형적인 애플리케이션을 결정짓는 데 사용 위해 설립되었다.[26]

사용하다

아파타이트의 주요 용도는 비료 제조 및 기타 산업용에서 인산염의 공급원이다.그것은 때때로 원석으로 사용된다.[27]그라운드 아파타이트는 기원전 3세기 중국의 테라코타 군대와 [28]청 왕조에서는 금속제품 에나멜의 색소로 사용되었다.[29]

아파타이트를 황산으로 소화하여 인산을 만드는 동안 불소화수소는 어떤 불소화이트 함량으로부터 부산물로 생산된다.이 부산물은 불화수소의 경미한 공업원이다.[30]아파타이트는 또한 때때로 우라늄과 바나듐의 공급원이기도 하며, 광물의 미량 원소로 존재한다.[27]

플루오로-클로로 아파타이트가 이제 쓸모없게 된 할로인산 형광관 인광체의 기초를 이루고 있다.칼슘과 인 대신 1 몰 퍼센트 이하의 망간과 안티몬의 도판성분은 형광을 발생시키며, 불소 대 염소 비율의 조정은 생성된 백색의 음영을 변화시킨다.이 시스템은 거의 완전히 트라이인스포어 시스템으로 대체되었다.[31]

또한 아파타이트는 다른 인산염과 함께 핵폐기물 저장을 위한 제안된 숙주물질이다.[32][33][34]

보석학

브라질, 파사드 블루 아파타이트

아파타이트는 종종 원석으로 사용된다.깨끗한 색의 투명한 돌멩이들이 표면화되었고, 채토얀 표본들은 카보촌 컷화되었다.[3]차토얀트는 고양이 눈 아파타이트,[3] 투명한 녹색 돌은 아스파라거스 돌,[3] 푸른 돌은 모로카이트로 알려져 있다.[35]만약 루타일 크리스탈이 아파타이트의 결정에서 자라났다면, 오른쪽 빛에 잘린 돌은 고양이 눈 효과를 나타낸다.보석 유인원의 주요 공급원은 브라질, 미얀마, 멕시코다[3].그 밖에 캐나다, 체코, 독일, 인도, 마다가스카르, 모잠비크, 노르웨이, 남아프리카, 스페인, 스리랑카, 미국 등이 있다[3].

광석 광물로 사용

Siilinjérvi apatite 광산으로부터 가는 부분의 포토믹로그래프에 있는 아파타이트.왼쪽의 교차 폴라드 조명에서는 오른쪽의 평면 폴라드 조명
핀란드 시린예르비에 있는 아파타이트 광산.

아파타이트는 때때로 상당한 양의 희토류 원소를 포함하고 있는 것으로 발견되며 그러한 금속의 광석으로 사용될 수 있다.[36]이것은 모나자이트와 같은 전통적인 희토류 광석보다 더 바람직하다.[37] 왜냐하면 아파타이트는 방사능이 많지 않고 광산 꼬리 부분에 환경적 위험을 일으키지 않기 때문이다.그러나, 아파타이트는 종종 우라늄과 그것의 동일한 방사능 붕괴 연쇄 핵종을 함유하고 있다.[38][39]

러시아 북극 북부에 있는 아파티티 마을은 이 광석을 채굴하기 위한 작업으로 이름이 붙여졌다.

아파타이트는 호이다스 호수 희토류 프로젝트의 광석 광물이다.[40]

열역학

히드록시파타이트 결정상태에서 형성되는 표준 엔탈피, 클로로파타이트 및 브로마파타이트의 예비값은 반작용-솔루션 칼로리메트로 결정되었다.이오도아파타이트의 5번째 멤버가 될 가능성이 있는 칼슘 아파타이트의 존재에 대한 추측들은 활발한 고려에서 도출되었다.[41]

결정 육각 칼슘 아파타이트인 Ca10(PO4)(6X)(2X= OH, F, Cl, Br)의 구조 및 열역학적 특성은 분자역학 기법에 의해 전원자 Born-Huggins-Mayer 전위를[42] 사용하여 조사되었다.상온 및 대기압에서 모델의 정확도를 결정 구조 데이터와 대조하여 확인하였으며, 할로아파타이트의 경우 최대 편차는 c. 4%, 히드록사파타이트의 경우 8%이었다.0.5~75kbar 범위의 고압 시뮬레이션 실행은 그러한 화합물의 등온 압축성 계수를 추정하기 위해 수행되었다.압축 고형물의 변형은 항상 탄성적으로 비등방성이며, BrAp는 HOAp 및 ClAp에 의해 표시되는 것과 현저하게 다른 동작을 보인다.고압 p-V 데이터를 [44]1% 이상의 정확도로 Parsafar-Mason 상태[43] 방정식에 적합시켰다.

단핵 고체상 Ca10(PO4)(6X)(2X= OH, Cl)와 용융된 수산화합물도 분자역학에 의해 연구되었다.[45][46]

달 과학

아폴로 계획 기간 동안 우주 비행사들이 수집한 달 암석에는 아파타이트의 흔적이 있다.[47]달에서 물의 존재에 대한 새로운 통찰에 이어,[48] 2010년 이 샘플들을 재분석한 결과 광물 속에 히드록실(hydroxyl)으로 갇힌 물이 발견되었고, 이는 달 표면의 물을 이전 추정치보다 최소 64ppm - 100ppm - 그리고 최대 5ppm의 비율로 추정하게 되었다.[49]최소의 미네랄이 잠겨 있는 물을 저압적으로 액체로 변환하면 약 1m의 물에 달 표면을 덮게 된다.[50]

바이오 유출

Ectomycorrhizal 균 Suillus granulatus와 Paxillus eservidutus는 apatite에서 원소를 방출할 수 있다.아파타이트에서 인산염을 방출하는 것은 인의 흡수를 증가시키는 [51]근막균류의 가장 중요한 활동 중 하나이다.[52]

참고 항목

참조

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    베르너는 1788년 한 기사에서 광물을 어떤 세세하게 묘사했다.
    • 베르너, A.G. (1788) "게시히테, 카라크테리스틱, 운터수충 데 아패티츠"(아파타이트의 역사, 특성 및 간략한 화학조사), 베르그메니치즈 저널(마이너스 저널), 제1, 페이지 76–96호.On pp. 84–85, Werner explained that because mineralogists had repeatedly misclassified it (e.g., as aquamarine), he gave apatite the name of "deceiver": "Ich wies hierauf diesem Foßile, als einer eigenen Gattung, sogleich eine Stelle in dem Kalkgeschlechte an; und ertheilte ihm, – weil es bisher alle Mineralogen in seiner Bestimmung irre geführt hatte, – den Namen Apatit, den ich von dem griechischen Worte απατάω (decipio) bildete, und welcher so viel as Trügling sagt." (I then immediately assigned to this fossil [i.e., material obtained from underground], as a separate type, a place in the lime lineage; and conferred on it – because it had previously led astray all mineralogists in its classization – "apatite"라는 명칭은 내가 그리스어 απα]ωΩ [apatao](내가 속이고)에서 형성되었으며 [그 단어] "diever"만큼 많이 쓰여 있다.)
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