1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 68, № 6, 2023

Геохимия, 2023, T. 68, № 6, стр. 622-628

Термодинамические свойства кокимбита и алюминококимбита

Ю. Д. Гриценко a, b, *, Л. П. Огородова a, **, М. Ф. Вигасина a, Д. А. Косова c, С. К. Дедушенко d, Л. В. Мельчакова a, Д. А. Ксенофонтов a

a Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, Геологический факультет
119991 Москва, Ленинские Горы, 1, Россия

b Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН
119692 Москва, Ленинский пр., 18, Россия

c Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, Химический факультет
119991 Москва, Ленинские Горы, 1, Россия

d НИТУ МИСИС
119049 Москва, Ленинский пр., 4, Россия

* E-mail: ygritsenko@rambler.ru
** E-mail: logor48@mail.ru

Поступила в редакцию 21.09.2022
После доработки 07.11.2022
Принята к публикации 09.11.2022

Аннотация

Исследован кокимбит ${\text{AlFe}}_{3}^{{3 + }}$[SO4]6(H2O)12⋅6H2O (рудник Хавьер, Перу) методами термического и электронно-микрозондового анализа, порошковой рентгенографии, КР и мёссбауэровской спектроскопии. Методом калориметрии растворения в расплаве бората свинца 2PbO∙B2O3 на микрокалориметре Кальве “Setaram” (Франция) определена энтальпия образования кокимбита из элементов ∆fH0(298.15 K) = –11 118 ± 40 кДж/моль. Оценено значение его абсолютной энтропии S0(298.15 K) = 1248.3 ± 3.0 Дж/(моль K), рассчитаны энтропия образования ∆fS0(298.15 K) = = ‒5714.0 ± 3.0 Дж/(моль K) и энергия Гиббса образования из элементов ∆fG0(298.15 K) = –9411 ± ± 40 кДж/моль. Оценены значения энтальпии и энергии Гиббса образования из элементов алюминококимбита ${\text{A}}{{{\text{l}}}_{2}}{\text{Fe}}_{2}^{{3 + }}$[SO4]6(H2O)12⋅6H2O: – 11 540 ± 29 и 9830 ± 29 кДж/моль соответственно.

Ключевые слова: кокимбит, порошковая рентгенография, КР спектроскопия, мёссбауэровская спектроскопия, термический анализ, микрокалориметрия Кальве, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса

Список литературы

  1. Киселева И.А. (1976) Термодинамические свойства и устойчивость пиропа. Геохимия. (6), 845-854.

  2. Киселева И.А., Огородова Л.П., Топор Н.Д., Чигарева О.Г. (1979) Термохимическое исследование системы СаО–MgO–SiO2. Геохимия. (12), 1811-1825.

  3. Котельников А.Р., Кабалов Ю.К., Зезюля Т.Н., Мельчакова Л.В., Огородова Л.П. (2000) Экспериментальное изучение твердого раствора целестин-барит. Геохимия. (12), 1286-1293.

  4. Kotel’nikov A.R., Kabalov Yu.K., Zezyulya T.N., Mel’chakova L.V., Ogorodova L.P. (2000) Experimental study of celestine-barite solid solution. Geochem. Int. (12), 1181-1187.

  5. Наумов Г.Б., Рыженко Б.Н., Ходаковский И.Л. (1971) Справочник термодинамических величин (для геологов). М.: Атомиздат. 239 с.

  6. Огородова Л.П., Киселева И.А., Мельчакова Л.В., Вигасина М.Ф., Спиридонов Э.М. (2011) Калориметрическое определение энтальпии образования пирофиллита. ЖФХ. (9), 1609-1611.

  7. Ackermann S., Lazic B., Armbruster T., Doyle S., Grevel K.-D., Majzlan J. (2009) Thermodynamic and crystallographic properties of kornelite [Fe2(SO4)3 ~ 7.75H2O] and paracoquimbite [Fe2(SO4)3·9H2O]. Am. Mineral. 94, 1620-1628.

  8. Dedushenko S.K., Perfiliev Yu.D. (2022) On the correlation of the 57Fe Mössbauer isomer shift and some structural parameters of a substance Hyperfine Interactions. 243, № 15.

  9. Demartin F., Castellano C., Gramaccioli C.A., Campostrini I. (2010a) Aluminum-for-iron substitution, hydrogen bonding, and a novel structure-type in coquimbite-like minerals. Canad. Mineral. 48, 323-333.

  10. Demartin F., Castellano C., Gramaccioli C.A., Campostrini I. (2010b) Aluminocoquimbite, AlFe (SO4)3·9H2O, a new aluminum iron sulfate from Grotta Dell’allume, Vulcano, Aeolian Islands, Italy. Canad. Mineral. 48, 1465-1468.

  11. Dyar M.D., Jawin E.R., Breves E., Marchand G., Nelms M., Lane M.D., Mertzman S.A., Bish D.L., Bishop J.L. (2014) Mössbauer parameters of iron in phosphate minerals: Implications for interpretation of martian data. Am.Mineral. 99, 914-942.

  12. Fang J.H., Robinson P.D. (1970) Crystal structure and mineral chemistry of hydrated ferric sulfates. I. The crystal structure of coquimbite. Am. Mineral. 55, 1534-1540.

  13. Frost R.L., Gobac Ž.Ž., López A., Xi Y., Scholz R., Lana C., Lima R.M.F. (2014) Characterization of the sulphate mineral coquimbite, a secondary iron sulphate from Javier Ortega mine, Lucanas Province, Peru – Using infrared, Raman spectroscopy and thermogravetry. J. Mol. Struct. 1063, 251-258.

  14. Hemingway B., Seal R.R., II, Chou I.-M. (2002) Thermodynamic data for modeling acid mine drainage problems: Compilation and estimation of data for selected soluble iron-sulfate minerals. U.S. Geol. Survey, Open-File Report, 02-161, 13 p.

  15. IMA list of minerals. http://cnmnc.main.jp/IMA_Master_ List_(2021-11).pdf.

  16. Majzlan J., Navrotsky A., McCleskey R.B., Alpers C.N. (2006) Thermodynamic properties and crystal structure refinement of ferricopiapite, coquimbite, rhomboclase, and Fe2(SO4)3(H2O)5. Eur. J. Mineral.

  17. Majzlan J., Dordevié T., Kolitsch U. (2010) Hydrogen bonding in coquimbite, nominaly Fe2(SO4)3⋅9H2O, and the relationship between coquimbite and paracoquimbite. Miner. Petrol. 100, 241-248.

  18. Majzlan J., Alpers C.N., Koch C.B., McCleskey R.B., Myneni S.C.B., Neil J.M. (2011) Vibrational, X-ray absorption, and Mőssbauer spectra of sulfate minerals from the weathered massive sulfide deposit at Iron Mountain, California. Chem. Geol. 284, 296-305.

  19. Mauro D., Biagioni C., Pasero M., Skogby H., Zaccarini F. (2020) Redefinition of coquimbite, Al Fe3(SO4)6(H2O)12⋅6H2O. Mineral. Magaz. 84, 275-282.

  20. Ogorodova L.P., Melchakova L.V., Kiseleva I.A., Belitsky I.A. (2003) Thermochemical study of natural pollucite. Thermochim. Acta 403, 251–256.

  21. Poitras J.T., Cloutis E.A., Salvatore M.R., Mertzman S.A., Applin D.M., Mann P. (2018) Mars analog minerals’ spectral reflectance characteristics under Martian surface conditions. Icarus. 306, 50-73.

  22. Robie R.A., Hemingway B.S. (1995) Thermodynamic properties of minerals and related substances at 298.15 K and 1 bar (105 pascals) pressure and at higher temperatures. U S Geol. Surv. Bull. 2131.

  23. Robinson P.D., Fang J.H. (1971) Crystal structure and mineral chemistry of hydrated ferric sulfates. II. The crystal structure of paracoquimbite. Am. Mineral. 56, 1567-1572.

  24. Turenne N., Parkinson A., Applin D.M., Mann P., Cloutis E.A., Mertzman S.A. (2022) Spectral reflectance properties of minerals exposed to Martian surface conditions: Implications for spectroscopy-based mineral detection on Mars. Planet. Space Sci. 210, 105377.

  25. www.happysloth.ru: Левин Д.М., Дедушенко С.К. Программа для ЭВМ “Happy Sloth”. Реестр программ для ЭВМ. № 2016660090.

  26. Yang Z., Giester G. (2018) Structure refinement of coquimbite and paracoquimbite from the Hongshan Cu–Au deposit, NW China. Eur.J. Mineral. 30, 849-858.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал