Мышьяк

Синонимы: Шербенкобальт (Scherbenkobalt). Арсеноламприт (Хинце, 1886), считавшийся мета стабильной разновидностью мышьяка, представляет смесь самородного мышьяка с арсенолитом (Падера и Фишер) 2. Мышьяковый блеск (Брайтхаулт, 1823), висмутовый мышьяковый блеск и гипотифит (Брайтхаупт, 1847), по-видимому, смеси самородного мышьяка с висмутом.

Группа

Происхождение названия Русское название связано с применением в древней Руси в качестве яда (мышь+ядь) иностранное — от греческого "арсеникос" — мужественный — термин, применявшийся к аурипигменту как сильно действующему средству.

Английское название минерала Arsenic

Содержание

• Химический состав
• Разновидности
• Кристаллографическая характеристика
• Форма нахождения в природе
• Физические свойства
• Химические свойства. Прочие свойства
• Диагностические признаки. Спутники.
• Происхождение минерала
• Месторождения
• Практическое применение
• Физические методы исследования
• Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
• Купить

 

Формула

Химический состав

Редко химически чист, обычно содержит примеси Sb (1,5—9,2%), Fe(до 2%), Ni(до 4,64%), следы Ag, Au, S, редко Bi, Ва.

 

Разновидности

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония Тригональная.

Класс симметрии. Дитригонально-скаленоэдрический а : с = 1,4013.

 

Кристаллическая структура

 

Главные формы:

Простейшая элементарная ячейка имеет вид острого ромбоэдра и содержит два атома. Оба атома кристаллографически идентичны, будучи связаны центром симметрии.

Исходя из хорошо известной структуры галита (периклаза, галенита), можно дать следующую более полную характеристику структуры элементов данной группы. Если структуру NaCl рассматривать вдоль диагонали куба, то можно видеть чередование слоев из катионов (Na) и анионов (Сl). Каждый ион имеет сверху и снизу по три (а всего — шесть) соседних ионов противоположного знака. В структуре As (и его аналогов) оба вида положений заняты атомами As. Слои (вдоль диагонали куба — оси симметрии 3-го порядка) разбиваются на пары: два слоя одной пары тесно связаны друг с другом и сильно отходят от такой же пары сверху и снизу. Вместо шести соседей у каждого атома As сохраняется лишь три (во втором слое пары). Это соответствует известному правилу (Юма-Розери) об обязательности для элементов главной подгруппы менделеевской системы иметь число соседей 8 — К, где К—номер группы, в данном случае V. Расстояние As до трех ближайших соседей 2,51 А, тогда как расстояние до трех других As равно 3,15 А. Существование слоев-сеток с атомами As на двух высотах обусловливает совершенную спайность по (0001) у As и его аналогов. Указанные внутренние особенности отражаются и на внешнем облике кристаллов. Сохраняется лишь одна ось симметрии 3-го порядка — диагональ куба, вдоль которой произошло образование слоев. Симметрия ромбоэдрическая,  В элементарном кубе NaCl₄ атома (иона) Na и 4 — Сl, чему в ячейке мышьяка отвечает 8 As. Вместо ромбоэдрической (почти кубической) ячейки можно принять (как в кальците) еще меньшую ромбоэдрическую ячейку всего с двумя атомами As. Для кристаллографических расчетов наиболее пригодны гексагональные ячейки, содержащие 6 атомов As (или Sb, Bi). Увеличение ребра элементарной ячейки и угла а у минералов группы мышьяка сопровождается некоторым уменьшением твердости, увеличением плотности.

 

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов. Облик кристаллов ромбоэдрический или псевдокубический, часто игольчатый.

Двойники. Довольно редки двойниковые срастания по (1012), иногда двойники прорастания.

Агрегаты. В виде плотных натечных агрегатов с концентрически- скорлуповатым сложением, реже образует зернистые шаровидные стяжения и землистые агрегаты. Редко в кристаллах. Вес сплошных выделений — до нескольких килограммов.

Физические свойства

Оптические

Цвет. На свежем изломе оловянно-белый, довольно бы­стро становится желто-бурым, а затем черным.

Черта темно-серая, черная.

Блеск в свежем изломе металлический, на несвежем — матовый.

Отлив

Прозрачность непрозрачный.

Показатели преломления

 Ng = , Nm = и Np =

Механические

Твердость 3,5—4.

Плотность 5,63—5,78.

Спайность по (1012) хорошая

Излом зернистый, у плотных разностей скорлуповатый или раковистый.

Очень хрупок.

Химические свойства

В полированных шлифах от HNO₃ вскипает и темнеет, от царской водки вскипает, от FeCl₃ быстро чернеет; травится Н₂О₂, К₂Fe(CN)₆, KMnO₄. Реактивы для структурного травления: KMnO₄+ H₂SO₄ (в течение 2 мин.); K₄Fe(CN)₆ (в течение 10—20 сек.).

Прочие свойства

Поведение при нагревании. Возгоняется при 604°, в жидкое состояние переходит лишь при повышенном внешнем давлении — температура плавления (при 36 атм) 817°.

Искусственное получение

Может быть получен различными способами: возгонкой As в отсутствие воздуха, при восстановлении из солянокислого раствора As₂O₃, при нагревании арсенопирита, обработкой реальгара или аурипигмента КОН с последующим нагреванием: с Na₂CO₃ и другими способами.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Отсутствуют.

Сопутствующие минералы. Руды серебра и кобальта: прустит, дискразит, свинцовый блеск, скуттерудит, хлоантит; сурьма, барит, флюорит, сидерит, анкерит, доло­мит, кальцит.

От сходных по внешнему виду минералов отличается формой выделений, наличием черных корочек на несвежей поверхности, значительной плотностью, сильным блеском в свежем изломе и по качественным испытаниям на As. В полированных шлифах быстро темнеет на воздухе, имеет сходство по ряду свойств (белый, анизотропный, мягкий) с самородной сурьмой, самородным висмутом, дискразитом, альгодонитом и др. Отличается от сходных минералов по отражательной способностью. Самородная сурьма светлее, слабо анизотропна, на воздухе не тускнеет, от Н₂О₂ не изменяется. Самородный висмут значительно светлее и мягче. Альгодонит и другие арсениды меди имеют желтоватый оттенок. Дискразит не тускнеет на воздухе, отличается также более высоким относительным рельефом.

Происхождение и нахождение

Редкий. Встречается главным образом в гидротермальных месторождениях как в первичных рудах, так и в рудах зоны окисления и зоны цементации. Известно также нахождение самородного мышьяка в россыпях и в соляных куполах. Крупные выделения редки.
Гипогенный мышьяк, по-видимому, образуется в связи с последними проявлениями гидротермальной деятельности в восстановительной среде, возможно, частью из коллоидных растворов. В некоторых месторождениях образование самородного мышьяка связано с распадом геокронита. Отмечено замещение самородным мышьяком самородного висмута.

Изменение минерала

При окислении переходит главным образом в арсенолит; на поверхности выделений самородного мышьяка образуется корка, представляющая смесь самородного мышьяка и арсенолита.

 

Месторождения

В гидротермальных серебряных, свинцово-цинковых, кобальтовых и никелевых месторождениях самородный мышьяк встречается главным образом в верхних горизонтах. Наблюдается в трещинах и пустотах, иногда слагает прожилки. Сопровождается пруститом, пираргиритом, аргентитом, дискразитом, саффлоритом, смальтином, никелином, лаутитом, блеклыми рудами, сфалеритом, реже реальгаром, аурипигментом и другими минералами. Наблюдался в Садонском свинцово-цинковом месторождении Северо- Осетинской республике— в сульфидной руде в ассоциации с кальцитом и светло- бурым сфалеритом, в Турьинских медных рудниках Свердловской области — в ассоциации со смальтином, герсдорфитом, мышьяковыми соединениями Со; в Змеиногорском руднике (Алтайский край). В никеле-серебряном месторождении Акол (Красноярский край) самородный мышьяк встречен в плотных и порошковатых агрегатах в смеси с полуразложившимися сульфидами виде крупных почкообразных скоплений с концентрически-скорлуповатым строением наблюдался на берегу реки Чикоя в Бурятии.

Самородный мышьяк встречается в месторождениях района Фрейберга, в Аннаберге, Мариенберге, Шнееберге (Германия), в Конгсберге (Норвегия), Бая Сприе (б. Фелыпебанья, Румыния), в Яхимове (Чехия), в Каринтии (Австрия), в Сен-Мари-о-Мин (Эльзас), в Стерлинг-Хилле (шт. Нью- Джерси, США), в Мексике и др. В россыпях самородный мышьяк встречен в районе ст. Джалинда Амурской области в виде крупных почек со скорлуповато-концентрическим сложением; различные концентрические зоны в неодинаковой степени подверглись выветриванию.

В Уинфилде (шт. Луизиана, США) самородный мышьяк в виде сфероидальных агрегатов встречен в ангидритовой шляпе соляного купола.

 

Практическое применение

Не имеет.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Главные линии на рентгенограммах: 

 

Старинные методы. Под паяльной трубкой возгоняется, не плавясь, издавая характерный чесночный запах. На угле дает белый налет As₂O₃. В открытой трубке образуется возгон кристалликов As₂O₃, в закрытой трубке — мышьяковое зеркало. На гипсовой пластинке со смесью KJ + S дает оранжево-желтый налет AsJ₃. При ударе издает резкий чесночный запах.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В полированых шлифах в отраженном свете белый, быстро покрывается темным налетом. Отражательная способность (в %): для зеленых лучей — 61,5, для оранжевых 50,5, красных — 50,0. Двуотражение слабое. Сильно анизотропен со слабым цветным эффектом. Обнаруживает зернистое строение, отчетливую спайность, при скрещенных николях - характерное тонкое полисинтетическое двойникование. Дает ориентированные срастания с самородной сурьмой. В натечных агрегатах между отдельными слоями наблюдаются тонкие выделения дискрзита.

 

 
С