Skutterudite -Skutterudite

Skutterudite
Skuttérudite.jpg
Skutterudite de Bou Azzer, Marrocos
Em geral
Categoria arsenieto mineral
Fórmula
(unidade de repetição)
CoAs 3
símbolo IMA Skt
classificação de Strunz 2.CE.05
sistema cristalino Cúbico
classe de cristal Diploidal (m 3 )
Símbolo HM : (2/m 3 )
grupo de espaço eu tenho 3 anos
célula unitária a = 8,204 Å, Z = 8
Identificação
Cor Branco-estanho a cinza-prateado, cinza opaco ou iridescente; na seção polida, cinza, creme ou branco dourado
hábito de cristal Os cristais são cubos, octaedros, dodecaedros, raramente prismáticos; nas formas de crescimento do esqueleto, agregados distorcidos; também maciço, granular
Geminação Em {112} como seis filhotes e formas complexas
Decote Distintos em {001} e {111}; em rastreamentos em {011}
Fratura Concoidal a irregular
dureza escala de Mohs 5,5 - 6
Brilho Metálico
Onda Preto
diafaneidade Opaco
Gravidade Específica 6.5
Referências

Nomeado após Skuterudåsen, uma colina em Modum , Noruega , skutterudite é um mineral de arsenieto de cobalto contendo quantidades variáveis ​​de níquel e ferro substituindo o cobalto com a fórmula ideal CoAs 3 . Algumas referências dão ao arsênico um subscrito de fórmula variável de 2–3. Variedades de alto níquel são referidas como níquel-skutterudite, anteriormente cloanthite. É um minério hidrotérmico encontrado em veios de temperatura moderada a alta com outros minerais Ni-Co. Os minerais associados são arsenopirita , prata nativa , eritrita , anabergita , niquelina , cobaltita , sulfossais de prata , bismuto nativo , calcita , siderita , barita e quartzo . É extraído como um minério de cobalto e níquel com um subproduto de arsênico .

A estrutura cristalina deste mineral tem sido demonstrada por diversos compostos com importantes aplicações tecnológicas.

O mineral tem um brilho metálico brilhante e é branco estanho ou cinza aço claro com uma faixa preta. A gravidade específica é 6,5 e a dureza é 5,5–6. Sua estrutura cristalina é isométrica com formas de cubo e octaedro semelhantes às da pirita . O teor de arsênico dá um odor de alho quando aquecido ou esmagado.

Skutterudite foi descoberto em Skuterud Mines, Modum , Buskerud , Noruega , em 1845. Smaltite é um nome alternativo para o mineral. Ocorrências notáveis ​​incluem Cobalt, Ontário , Skuterud, Noruega e Franklin, Nova Jersey , nos Estados Unidos . Os raros minerais de arseneto são classificados no grupo de minerais de sulfeto da Dana , embora não contenham enxofre.

Estrutura de cristal

A célula unitária skutterudita.

A estrutura cristalina do mineral skutterudite foi determinada em 1928 por Oftedahl como cúbica, pertencente ao grupo espacial Im-3 (número 204). A célula unitária pode ser considerada como composta por oito cubos menores compostos pelos átomos de Co. Seis desses cubos são preenchidos com (quase) anéis planos quadrados de As, cada um dos quais orientado paralelamente a uma das arestas da célula unitária. Os átomos de As então formam octaedros com Co no centro.

Em termos cristalográficos, os átomos de Co ocupam os sítios 8c, enquanto os átomos de As ocupam os sítios 24g. A posição dos átomos de Co dentro da célula unitária é fixa, enquanto as posições dos átomos de As são determinadas pelos parâmetros x e y. Foi mostrado que para os anéis As serem totalmente quadrados, esses parâmetros devem satisfazer a relação de Oftedahl x + y = 1/2. Qualquer desvio dessa relação produz uma configuração retangular dos átomos de As; de fato, este é o caso de todos os compostos conhecidos com esta estrutura, e os átomos de As não formam um octaedro perfeito.

Juntamente com o tamanho da célula unitária e o grupo espacial atribuído, os parâmetros acima descritos descrevem completamente a estrutura cristalina do material. Esta estrutura é muitas vezes referida como a estrutura skutterudite .

Formulários

Materiais com estrutura de skutterudita são estudados como um material termoelétrico de baixo custo e baixa condutividade térmica . Veja também materiais termoelétricos#Skutterudite termoelétricos .

Referências

  • A. Kjekshus e T. Rakke. Compostos com estrutura cristalina do tipo skutterudita .3. Dados estruturais para arsenetos e antimonídeos. Acta Chemica Scandinavica Series A 28 (1): 99-103 1974.