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孔雀石

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孔雀石
来自刚果民主共和国的孔雀石
基本資料
類別碳酸盐矿物
化学式Cu2CO3(OH)2
IMA記號Mlc[1]
施特龙茨分类5.BA.10
晶体分类棱柱形 (2/m)
（H-M记号相同）
晶体空间群P21/a
性質
分子量221.1 g/mol
顏色亮绿色、深绿色、墨绿色，晶体呈深绿色，甚至非常深至近黑色，通常成块带状；透射光中的绿色至黄绿色
晶体惯态块状、葡萄状、钟乳状、针状至板状棱柱状晶体
晶系单斜
雙晶常见于{100}和{201}上的接触或穿透孪晶。也存在多合成孪晶。
解理{201}完美，{010}良好
断口亚贝壳状至参差状
莫氏硬度3.5–4
光澤金刚光泽至玻璃光泽；纤维状则绢丝光泽；块状则泥土光泽
條痕亮绿色
透明性半透明到不透明
比重3.6–4
光學性質双轴 (–)
折射率nα = 1.655 nβ = 1.875 nγ = 1.909
双折射δ = 0.254
參考文獻[2][3][4][5]

孔雀石（英語：Malachite），又称石绿，是一種碱式碳酸盐矿物，化学式为Cu2(OH)2CO3。这种不透明的绿色带状矿物以单斜晶系结晶，最常见的是在裂缝和深层地下空间中形成葡萄状、纤维状或石笋状物质，地下水位和热液为化学沉淀提供了环境。单晶很少见，但呈细长至针状棱柱状。更多板状或块状蓝铜矿晶体后的假象晶形也会出现。[5]

發現

奥托昆普老矿墙上的孔雀石。

孔雀石通常来自是原生含铜矿物氧化后形成的表生矿物，通常与蓝铜矿、针铁矿和方解石一起发现。除了鲜艳的绿色外，孔雀石的性质与蓝铜矿相似，两种矿物的聚集体经常出现。孔雀石比蓝铜矿更常见，通常与石灰石周围的铜沉积物有关，石灰石是碳酸盐的来源。

俄罗斯乌拉尔地区开采了大量孔雀石。乌拉尔孔雀石目前不再开采，[6]但 G.N Vertushkova 报告可能在乌拉尔发现新的孔雀石矿床。[7]它遍布世界各地，包括刚果民主共和国、加蓬、赞比亚、楚梅布、纳米比亚、墨西哥、新南威尔士州布罗肯希尔、南澳大利亚布拉，法国里昂、提姆纳河谷、以色列和美国西南部，最著名的是亚利桑那州。[8]

结构

孔雀石以单斜晶系结晶。该结构由交替的Cu2+离子和OH−离子链组成，带有净正电荷，编织在孤立的三角形CO32−离子之间。因此，每个铜离子与两个氢氧根离子和两个碳酸根离子共轭；每个氢氧根离子与两个铜离子共轭；每个碳酸根离子与六个铜离子共轭。[9][10]

  • 孔雀石晶体结构的c轴视图
    孔雀石晶体结构的c轴视图
  • 孔雀石晶体结构的a轴视图
    孔雀石晶体结构的a轴视图
  • 孔雀石晶体结构的b轴视图
    孔雀石晶体结构的b轴视图

用途

帕伦克红皇后墓的丧葬面具，由孔雀石马赛克制成。[11]

孔雀石从古代一直被用作绿色颜料中的矿物颜料，直到约公元前1800年。[12]该颜料具有适度的耐光性，对酸敏感，颜色不同。这种天然形式的绿色颜料已被其合成形式碱式碳酸铜以及其他合成绿色所取代。

孔雀石也用于装饰目的，例如冬宫博物馆的孔雀石厅，[13]其中有一个巨大的孔雀石花瓶，以及墨西哥城查普尔特佩克城堡的孔雀石室。[14]另一个例子是杰米多夫花瓶，它是前杰米多夫家族收藏的一部分，现在在大都会艺术博物馆。[15]“The Tazza”，一个大型孔雀石花瓶，是北美最大的孔雀石之一，是沙皇尼古拉二世的礼物，是琳达霍尔图书馆房间中央的焦点。在沙皇尼古拉一世时代，孔雀石装饰件是最受欢迎的外交礼物之一。[16]它早在东周时期就已在中国使用。[17]

矿石用途

从孔雀石等铜矿石中提取同的简单方法涉及冶炼等热力学过程。[18]反应涉及添加热量和碳，导致碳酸盐分解留下氧化铜，而额外的碳源（例如煤）将氧化铜转化为金属铜。[18][19]

该反应的基本方程式是：

Cu2(OH)2CO3 → 2CuO + CO2 + H2O（颜色由绿色变为黑色）[18][19]
2CuO + C → CO2 + 2Cu （颜色由黑色变为铜红色）[18][19]

孔雀石是一种低品位的铜矿石，然而由于对金属的需求增加，正在使用更经济的加工方法，例如湿法冶金方法（使用硫酸等水溶液），因为孔雀石易溶于稀酸。[20][21]硫酸是孔雀石等氧化铜矿石最常见的浸出剂，无需冶炼工艺。[22]

用硫酸从孔雀石中浸出铜的化学方程式如下：[22]

Cu
2(OH)
2CO
3 + 2H
2SO
4 → 2CuSO
4 + CO
2 + 3H
2O

圖集

参考资料

  1. ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85: 291–320 [2022-06-28]. （原始内容存档于2021-11-19）. 
  2. ^ Mineralienatlas. [2022-06-28]. （原始内容存档于2022-08-01）. 
  3. ^ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (编). Malachite (PDF). Handbook of Mineralogy. V (Borates, Carbonates, Sulfates). Chantilly, Virginia: Mineralogical Society of America. 2003 [2022-06-28]. ISBN 0962209740. （原始内容存档 (PDF)于2011-05-01）. 
  4. ^ Malachite （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Webmineral
  5. ^ 5.0 5.1 Malachite （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Mindat
  6. ^ Куда делись символы России? （页面存档备份，存于互联网档案馆） Argumenty i Fakty (24 May 2006)
  7. ^ Somin, L. M. Тайны седого Урала. Малахит （页面存档备份，存于互联网档案馆）. oldrushistory.ru
  8. ^ Mindat map with over 8500 locations （页面存档备份，存于互联网档案馆）. mindat.org
  9. ^ Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. Jr. Manual of mineralogy : (after James D. Dana) 21st. New York: Wiley. 1993: 417. ISBN 047157452X. 
  10. ^ Malachite. American Mineralogical Crystal Structure Database. Department of Geology, University of Arizona. [19 December 2020]. （原始内容存档于2022-08-03）. 
  11. ^ The Red Queen and Her Sisters: Women of Power in Golden Kingdoms. www.metmuseum.org. [13 October 2018]. 
  12. ^ Gettens, R.J. and Fitzhugh, E. W. (1993) "Malachite and Green Verditer", pp. 183–202 in Artists’ Pigments. A Handbook of Their History and Characteristics, Vol. 2: A. Roy (Ed.) Oxford University Press. ISBN 0894682601
  13. ^ Budrina, Ludmila. Малахитовые залы Петербурга, России, Европы... / Malachite salon of St.-Petersburg, Russia, Europe.... // Блистательный Петербург. Роль архитекторов ХIХ века в создании неповторимого облика города. Материалы научно-практической конференции. Кафедра. Сб. науч. Ст. – СПб.: Государственный музей-памятник «Исаакиевский собор», 2011. – С. 23-49. January 2011 [2022-06-28]. （原始内容存档于2022-03-24） （英语）. 
  14. ^ Budrina, Ludmila. La produzione in malachite dei Demidov: sulle trace degli oggetti alla prima esposizione universale / I Demidoff fra Russia e Italia. Gusto e prestigio di une famiglia in Europa dal XVIII al XX secolo. – P. 151-176, 9 tav.. // I Demidoff Fra Russia e Italia. Gusto e Prestigio di Une Famiglia in Europa Dal XVIII al XX Secolo. A Cura di Lucia Tonini. Cultura e Memoria, Vol. 50. – Firenze: Leo S. Olschki, 2013. January 2013 [2022-06-28]. （原始内容存档于2022-06-29） （英语）. 
  15. ^ Monumental vase lapidary work: early 19th century; pedestal and mounts: 1819 （页面存档备份，存于互联网档案馆） Metropolitan Museum of Art. Retrieved 25 April 2021.
  16. ^ Будрина, Людмила. Малахитовая дипломатия. Екатеринбург: Кабинетный ученый. 2020: 208. ISBN 978-5-6044025-1-1. 
  17. ^ Langhals, Heinz; Bathelt, Daniela. The Restoration of the Largest Archaelogical Discovery—a Chemical Problem: Conservation of the Polychromy of the Chinese Terracotta Army in Lintong. Angewandte Chemie International Edition. 1 December 2003, 42 (46): 5676–5681. PMID 14661198. doi:10.1002/anie.200301633. 
  18. ^ 18.0 18.1 18.2 18.3 Johnson, Cris E.; Yee, Gordon T.; Eddleton, Jeannine E. Copper Metal from Malachite circa 4000 B.C.E.. Journal of Chemical Education. 2004-12-01, 81 (12): 1777. Bibcode:2004JChEd..81.1777J. ISSN 0021-9584. doi:10.1021/ed081p1777. 
  19. ^ 19.0 19.1 19.2 Day, Jo; Kobik, Maggie, Reconstructing a Bronze Age Kiln from Priniatikos Pyrgos, Crete, Experimental Archaeology: Making, Understanding, Story-telling (Archaeopress Publishing Ltd), 2019-09-30: 63–72 [2021-02-25], ISBN 978-1-78969-320-1, S2CID 210629355, doi:10.2307/j.ctvpmw4g8.11 
  20. ^ Ata, O. N.; Yalap, H. Optimization of Copper Leaching from Ore Containing Malachite. Canadian Metallurgical Quarterly. 2007-06-01, 46 (2): 107–114. ISSN 0008-4433. S2CID 98163205. doi:10.1179/cmq.2007.46.2.107. 
  21. ^ Malachite. www.mindat.org. [2021-03-12]. （原始内容存档于2017-11-19）. 
  22. ^ 22.0 22.1 Shabani, M. A.; Irannajad, M.; Azadmehr, A. R. Investigation on leaching of malachite by citric acid. International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials. 2012-09-01, 19 (9): 782–786. Bibcode:2012IJMMM..19..782S. ISSN 1869-103X. S2CID 96128268. doi:10.1007/s12613-012-0628-9 （英语）. 

外部链接

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