| поиск |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Минеральный вид
|
Формула
|
Параметр кристаллич.
решетки, нм
|
Плотн.,
г/см3 |
nD
|
Расположение катионов
|
|
|
Алюмошпинели
|
||||||
|
Шпинель
|
MgAl2O4
|
0,8084
|
3,55
|
1,719
|
Н
|
|
|
Ганнит
|
ZnAl2O4
|
0,8107
|
4,62
|
1,805
|
Н
|
|
|
Галаксит
|
(Mn, Fe)Al2O4
|
0,8181
|
4,04
|
1,920
|
Н
|
|
|
Герцинит
|
FeAl2O4
|
0,8153
|
4,40
|
1,835
|
Н
|
|
|
Ферришпинели
|
||||||
|
Магнезиоферрит
|
MgFe2O4
|
0,8391
|
4,52
|
2,38
|
ОБ
|
|
|
Франклинит
|
(Zn, Mn)Fe2O4
|
0,8420
|
4,34
|
2,36
|
Н
|
|
|
Якоб сит
|
MnFe2O4
|
0,8510
|
4,87
|
2,3
|
ОБ
|
|
|
Магнетит
|
FeFe2O4
|
0,8397
|
5,20
|
2,42
|
ОБ
|
|
|
Треворит
|
NiFe2O4
|
0,8430
|
5,20
|
2,3
|
ОБ
|
|
|
Хромошпинели
|
||||||
|
Хромит
|
FeCr2O4
|
0,8381
|
5,09
|
2,16
|
Н
|
|
|
Магаохромит
|
(Mg, Fe)Cr2O4
|
0,8307
|
4,43
|
2,00
|
Н
|
|
|
Хромпикотит
|
(Mg, Fe)(Cr, Al)2O4
|
0,8232
|
4,13
|
1,892
|
Н
|
|
|
Титаношпинель
|
||||||
|
Ульвёшпинель
|
Fe2TiO4
|
0,8530
|
4,78
|
—
|
ОБ
|
|
|
Ванадиошпинель
|
||||||
|
Кульсонит
|
FeV2O4
|
0,8297
|
5,15
|
—
|
Н
|
|
шпинели кристаллизуются в кубич. сингонии, образуя гл. обр. октаэдрич. кристаллы. Элементарная ячейка включает 32 аниона О, которые образуют плотнейшую кубич. упаковку с 64 тетраэдрич. (катионы занимают 8) и 32 октаэдрич. (занимают 16) пустотами. По характеру распределения катионов в тетраэдрич. позициях выделяют шпинели: нормальные (Н; 8 тетраэдров занято катионами А2+, 16 октаэдров - катионами М3+); обращенные (ОБ; 8 тетраэдров занято М3+, 16 октаэдров - 8А2+ и 8М3+ , причем катионы А2+ и М3+ в октаэдрич. пустотах могут распределяться как статистически, так и упорядочение); промежуточные.
Цвет шпинели определяется степенью окисления основных катионов и наличием примесей. По окраске и составу выделяют разновидности: благородная шпинели (балэ-рубин, или рубицелл) - рубиново- и огненно-красная до сиренево-розовой (хромофор Сr3+); сапфировая шпинели- голубая до синей (до 3,5% FeO); хлорошпинель- травяно- и оливково-зеленая (Fe3+); плеонаст, или цейлонит,- непрозрачная черно-зеленая до черной (до 15% FeO); цинксодержащая ганношпинель - голубовато-зеленая, темно-синяя, фиолетовая; пикотит- высокохромистая шпинели, непрозрачная черно-зеленая до черной; примеси хромофоров обусловливают также оранжевую, красновато-бурую и коричневую окраски.
Все минералы отличаются высокой твердостью (5-8 по минералогич. шкале), термич. и хим. стойкостью. Большинство шпинели раств. в конц. кислотах и все раств. в растворах KHSO4 и Na2CO3. шпинели- гл. носители магн. свойств горных пород; нормальные шпинели имеют низкую электропроводность, обращенные -высокую. Плотн., параметры кристаллич. решетки и др. свойства шпинели зависят от состава и распределения катионов.
Для шпинели характерны высокотемпературные условия образования; они устойчивы к выветриванию, образуют россыпи. В природе шпинели часто встречаются в виде акцессорных минералов (входят в состав горных пород в кол-вах менее 1% по массе). Крупные пром. скопления образуют только ферришпинели и хромошпинели - важные руды для получения Сr, выплавки Fe и попутного извлечения V; благородная шпинели- драгоценный камень (россыпи в Мьянме и Шри-Ланке). Многие минералы применяют также в качестве катализаторов хим.-технол. процессов (напр., в синтезе этиленоксида), в произ-вах керамики, огнеупоров, термостойких красок.
Известно большое число синтетич. шпинели (получают сплавлением или спеканием соответствующих оксидов при 1400-1920 °С, а также нагреванием А1- и Mg-содержащих минералов, например мусковита), в которых, кроме катионов, характерных для прир. минералов, могут содержаться ионы Са, Li, Cd, Сu, W, Ga, Ge, Ag, Sb, Nb, In. Как разновидность ферритов эти шпинели лежат в основе разнообразных магн. материалов и диэлектриков, используемых для изготовления элементов запоминающих устройств ЭВМ.
Лит.: Энциклопедия неорганических материалов, т. 2, К., 1977, с. 750-51; Горная энциклопедия, т. 5, М., 1991, с. 435.
Л. Ф. Борисенко.
