Состав апатита химический формула разновидности фото

Апатит наиболее распространенный минерал класса фосфатов. Встречается в качестве акцессорного минерала почти во всех типах горных пород.

Химический состав апатита

Фторапатит, хлорапатит и гидроксилапатит соответствуют формуле Ca₅(PO₄)₃(F, Сl, ОН). При этом F, Сl и ОН могут взаимно замещаться, образуя непрерывную серию между существенно чистыми конечными членами. К разновидности фторапатита относятся члены данной серии с F > Сl или ОН, хлорапатит имеет Cl > F или ОН, гидроксилапатит - ОН > F или Сl. Иногда в качестве существенной составной части находят небольшие количества СO₂, который приводит к образованию карбонатистых разновидностей. Механизм колебаний в составе минералов этого типа явился предметом многих исследований. Он, повидимому, включает замещение (РO₄) на группы (СO₃OН), и общая формула может быть написана в виде Ca₆(P_1-x C_xO_4-x OH_x)₃(F, Сl, ОН). Замещение Р на С может быть также компенсировано электростатически посредством одновременного замещения Са на ионы щелочных металлов; высказывалось также мнение о замещении Са на С. Сравнительно высоко карбонатистые разности отмечают специальным названием карбонат-матит. Предельный состав, до которого это название может применяться, до сих пор еще точно не установлен; здесь это название Употребляется для материала, у которого СO3 > F, Сl или ОН, считая в молекулярных процентах. Некоторые анализы карбонат-апатита приближаются к формуле Са₁₀(РО₄)₆(СО₃) • Н₂O

Известен также другой тип колебаний в составе. Mn" может замещать Са до отношения, по меньшей мере, Mn : Са == 1 : 5,7  (10 весовых процентов MnO), особенно у фторапатита из гранитных пегматитов. Редкие земли, главным образом Се, часто присутствуют, замещая Са, особенно у апатита из щелочных изверженных пород, но лишь изредка в количествах, поддающихся оценке. Sr иногда замещает Са с отношением Sr: Са = 1 : 8,8, но обычно отсутствует. Mg в апатите встречается редко и лишь в очень небольших количествах. Щелочные металлы в обычном апатите присутствуют лишь в следах, хотя они могут присутствовать в больших количествах в изоструктурных и, вероятно, изоморфных силикатофосфатах. (SiO₄) и (SO₄) встречаются в апатите замещающими (РO₄), хотя обычно отсутствуют или присутствуют только в следах. Замещение Р на Si компенсируется электростатически путем сопутствующего замещения Р на S или Са" на Na. (AsO₄) может замещать (РO₄), и серия, вероятно, простирается до швабига (и ферморита); обычно As отсутствует. Сообщалось о нахождении в мочевых камнях сульфидного А., у которого две группы ОН замещены ионом S". Небольшие количества Аl, Cr'", и Fe"', повидимому, могут входить в апатит, образуя твердый раствор. Заявлялось или постулировалось существование соединения Са₁₀(РО₄)₆О, так называемого вёлькерита или оксиапатита. Однако структурные соображения и исследование искусственных систем указывают на невозможность существования такого соединения. Кажущееся содержание кислорода в некоторых А., определяемое по чрезмерно высоким суммам анализов, может быть вызвано аналитическими ошибками в определении группы ОН, которая (по крайней мере, так говорят) частично удерживается вплоть до 1400°, или в определении F. Во многих из старых анализов F, повидимому, оставался незамеченным или определялся ошибочно.

Разновидности

Фторапатит, в качестве добавочного аниона содержит только или преимущественно фтор, хлорапатит — только или преимущественно хлор, гидроксилапатит — гидроксильную группу ОН; карбонат-апатит имеет в своем составе карбонатную группу СО₃ и немного воды. Он известен также под названием подолит, а когда содержит добавочный F и ОН, его называют франколит ферморит (Са, Sr)₁₀[(PO₄)(AsO₄)]₆(F, ОН, O)₂ является переходным минералом между беловитом (Sr, Се)₅[РO₄]₃(O, ОН), и свабитом Ca₅[AsO₄]₃(F, ОН); эллестадит, бритолит, фенгхуанглит (ториевый бритолит), вилъкеит, финшенит и другие названия употребляются для обозначения разновидностей, содержащих группы SiO₄, SO₄, СO₃ и редкоземельные элементы; дернит и левистонит— апатиты, обогащенные щелочными элементами. Известны и другие разновидности.

Апатит характеризуется сложным хим. составом. По существу, это группа минералов, состав которых благодаря изоморфным замещениям непостоянен. В связи с этим выделяют следующие разновидности апатитов:

1. Фторапатит Ca₅[PO₄]₃F - преобладает в природе.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Главные линии на рентгенограммах: 

Старинные методы. Под паяльной трубкой с трудом оплавляется по краям.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В проходящем свете бесцветный или очень слабо окрашен. Одноосный отрицательный (—). Члены группы апатита, тем не менее, иногда бывают аномально двуосными с 2 и вплоть до 20°V могут обнаруживать строение из шести секторов в пинакоидальных частях, часто с одноосной сердцевиной. Окрашенные кристаллы слабо до сильно дихроичны с абсорбцией Е > О. Из минералов группы апатита хлорапатит имеет самые высокие показатели преломления; они уменьшаются как при замещении Cl на F или ОН, так и при замещении Р на С. Показатели преломления возрастают, однако, при замещении Са на Mn. Карбонат-апатит обладает также высоким двупреломлением. Голубые и голубовато-зеленые апатиты характеризуются отчетливым дихроизмом: голубой или голубовато-зеленый цвет по Ne и желтый по N_o. В остальных апатитах дихроизм выражен слабо.  Показатели преломления: n_e = 1,598—1,666, n_o= 1,603—1,667 (у ювелирных разностей, как правило, n_e = 1,628—1,642, n_o = 1,632—1,649), n_o — n_e — 0,002— 0,004. Дисперсия — 0,013.