Фосфаты

Фосфаты - Минералы, представляющие собой соли ортофосфорной или, очень редко, других фосфорных кислот. В кристаллической решетке имеются типичные комплексные анионы тетраэдрического строения [РO₄]^-6. В химическом отношении характерна редкость простых фосфатов, куда относятся фосфаты редких земель (монапит, ксенотим) и некоторые двойные фосфаты (типа трифилита и бериллонита). Наибольшим распространением пользуются фосфаты, содержащие F^-1 (или Cl^-1), из которых особенно характерен важнейший фосфат кальция - апатит. Нередки также основные и водные фосфаты, большей частью двухвалентных оснований, но нередко и с А1₂O₃. Удельный вес безводных фосфатов 3,2 и выше (до 7 в фосфате свинца), водных фосфатов от 2,3. Твердость безводных фосфатов 4, 5, водных фосфатов 3 - 4.

фосфаты нередко светлые, но часто интенсивно окрашены, причем особо следует подчеркнуть синюю окраску ряда фосфатов алюминия и железа, связанную с одновременным присутствием Fe⁺² и Fe⁺³. Nm для безводных фосфатов обычно выше 1,64, для богатых водой иногда от 1,5. Ng - Np чаще низкое (повышение связано с разными особенностями структуры).

При наиболее высоких температурах в магматических и метаморфических породах образуются только апатит и, возможно, монацит и ксенотим. Наибольшее число фосфатов относится к пегматитовому процессу. Водные фосфаты часто образуются в результате экзогенных процессов, причем накопление фосфора большей частью, по-видимому, происходит за счет органических остатков. фосфаты кальция экзогенные (так называемые фосфориты) и апатит из крупных месторождений широко используются для производства важнейших удобрений.

К классу фосфатов относятся также арсенаты и ванадаты - соли аналогичных кислот H₃ASO₄ и H₃VO₄. Чаще всего встречаются арсенаты и ванадаты тяжелых металлов Cu⁺², Pb⁺², Fe⁺³ и других, причем обычны основные и водные соли. Удельный вес несколько повышается для ванадатов и еще больше - для арсенатов. Показатель преломления, (и обычно Ng - Np), наоборот, у ванадатов выше, чем у арсенатов.

Арсенаты и ванадаты образуются при экзогенных процессах, обычно в зоне окисления сульфидных месторождений, часто являясь промежуточными продуктами при образовании железной шляпы. Иногда имеют промышленное значение как руды различных металлов. Соединения с участием Sb₂O₅ (антимонаты), ранее относившиеся к этому же классу, имеют, в связи с шестерной координацией сурьмы, совершенно иную структуру и входят в класс окислов.

Из технических соединений фосфора наибольшее распространение получили: фосфорная кислота, различные фосфаты натрия (тринатрийфосфат, динатрийфосфат, мононатрийфосфат, гексаметафосфат и другие), применяемые для смягчения воды, химической чистки и других целей. Значительно распространены фосфаты марганца для фосфатирования железных и стальных изделий с целью предохранения их от коррозии.

мблигонит (от греческого «амплос» — тупой и «гонос» — угол) по своему химическому составу литиево-алюминиевый фосфат, содержащий также группу ОН и фтор. Кристаллизуется он в триклинной сингонии, но встречается обычно в виде сплошных плотных выделений. Хорошо образованные кристаллы редки. Окраска, как правило, чисто белая, иногда зеленоватая и серая, изредка встречаются бесцветные и золотисто-желтые разности, обычно в пегматитовых и пневматолитогидротермальных образованиях в ассоциации с апатитом и касситеритом, реже со сподуменом. Твердость его 6. Амблигонит является важным сырьем для извлечения лития.

«Благородные» (прозрачные, пригодные для огранки) амблигониты были найдены впервые в Бразилии в 1953 г. Известны месторождения амблигонита в Испании (близ Касерес в Эстремадуре), кроме того, он встречается в США, ГДР, Намибии и во Франции, где в числе прочих минералов добывается в месторождении Монтебра в департаменте Крез. Разновидность амблигонита, которая встречается в этой местности, носит название монтебразит и содержит в своем составе больше ОН, чем фтора. Заслуживающий внимания и достойный огранки амблигонит является как раз монтебразитом, его получают пока лишь из месторождения вблизи Арассуахи в штате Минас-Жерайс, Бразилия.

Апатит (от греческого «апате» — заблуждение) по химическому составу представляет собой фосфат кальция, содержащий фтор и хлор и кристаллизующийся в гексагональной сингонии. В его природной огранке комбинируются призмы, пинакоид и различные бипирамиды. Из-за незначительной твердости (5) минерал, несмотря на присущее ему разнообразие окрасок (бесцветный, желтый, фиолетовый, синий, зеленый, красноватый и буроватый), не может считаться идеальным ограночным камнем.

Апатит — полигенный минерал; он образуется и в изверженных породах в качестве акцессорного минерала, и в пегматитах, и гидротермальным путем; его находят в друзовых полостях и в осадочных породах. Ограночный апатит встречается в оловорудных месторождениях Норвегии, Саксонии (ГДР) и на Урале (СССР), а также в месторождении Мармор (Намибия), Маунт-Апатит в штате Мэн (США), в Канаде, Мексике (желтый), Бразилии (голубой) и на Мадагаскаре (прекрасные зеленые камни).

Бирюза (от персидского «пируз» — одерживающий победу), очевидно, идентична минералу, называемому Плинием «каллаис» или «каллайна». В романо-германских языках бирюзу называют «тюркис». Это название относится, очевидно, к XVI в. и означает «турецкий», — вероятно, минерал попадал в Европу из Персии через Турцию. Возможно, это название произошло от халдейского слова «торкейя». Окраска бирюзы может быть темно-голубой, небесно-голубой или голубоватозеленой. Наиболее ценной считается голубая бирюза. Минерал кристаллизуется в триклинной сингонии и обычно бывает скрытокристаллическим. Если бирюза образуется при выветривании, то бывает пористой и мягкой и часто ассоциирует с окислами железа и марганца. Своей окраской минерал обязан меди и по составу представляет собой водосодержащий медно-алюминиевый гидроксофосфат. Часто выделения бирюзы пересекаются бурыми и черными жилками (темно-бурая масса состоит из лимонита). Эти разновидности называют «бирюзовая матка».

На Востоке бирюза считалась воинским талисманом. В Египте добытую на Синайском полуострове бирюзу применяли для инкрустаций и для вырезывания скарабеев. Наиболее красива иранская бирюза. Месторождения бирюзы известны в США. Уже индейцы доколумбовой Америки широко применяли бирюзу. Особенно почиталась бирюза у ацтеков. Вероятно, бирюзой являлся и кальчихюитль — священный камень мексиканцев. При погребении вождя вместе с ним «хоронили» и бирюзу. На изображениях богов среди их регалий всегда можно видеть бирюзу. Наиболее впечатляющи ритуальные маски ацтеков из инкрустированных бирюзой человеческих черепов (Музей американских индейцев, Нью-Йорк).

В настоящее время широко распространена имитация бирюзы. Еще в 1546 г. Агрикола писал: «Никакой другой драгоценный камень невозможно настолько неотличимо имитировать, как бирюзу...».

Часто имитируется бирюзовая матка: при этом бирюза подкрашивается и пропитывается искусственными смолами. Бирюза неустойчива к косметике, например к жирным кремам и духам, поэтому при мытье рук кольцо с бирюзой рекомендуется снимать. В колье с бирюзой изменение окраски камней (особенно искусственно подкрашенных) может произойти под действием кожных выделений.

Бразилианит был открыт только в 1945 г. и получил название по месту первых находок. По химическому составу представляет собой гидроксофосфат алюминия. Минерал кристаллизуется в моноклинной сингонии и в большинстве случаев имеет желтовато-зеленую окраску. Его твердость составляет 5,5. Это типичный минерал пегматитов, встречается главным образом в Бразилии, например в пегматитах Коррегу-Фриу, штат Минас-Жерайс, а также в Мендес-Пиментель и в ЭспиритуСанту. Кроме того, обнаружен в нескольких месторождениях США.

Варисцит получил свое название от латинского наименования Фогтланда (ГДР) — Варисция. Это водный фосфат алюминия. Он кристаллизуется в ромбической сингонии и представлен главным образом почками и корочками. Минерал чаще всего полупрозрачен. Его твердость 4—5, окраска обычно от яблочно-зеленой до белой. Издавна известны месторождения варисцита в Мессбахе близ Плауэна в Фогтланде (ГДР) и Арканзасе (США). Однако минерал из этих месторождений непригоден для шлифовки, и лишь в 1894 г. в США в штатах Юта и Невада были открыты месторождения поделочного варисцита.

Лазулет (от арабского «азул» — небо и греческого «литое» — камень), или голубой шпат, по своему химическому составу является гидроксофосфатом железа, магния и алюминия. Он кристаллизуется в моноклинной сингонии и чаще всего встречается в плотных массах. Твердость его 5—6. Обычно этот минерал непрозрачен, иногда просвечивает по краям. Цвет его — от светло-голубого до темно-синего, но бывает и белый лазулит. Месторождения приурочены к метаморфическим породам Альп (например, Рандельский грабен близ Верфена в Зальцбургских Альпах, Австрия; близ Церматта в Валлисе, Швейцария); встречаются также в США, в Бразилии (шт. Минас-Жерайс) — здесь он бывает прозрачным; на Мадагаскаре, в Канаде и в других местах.