Маричит или marićite — натриум-железен фосфатен минерал (NaFe2+PO4), кој има два метални катјони поврзани со фосфатен тетраедар. Тој е структурно сличен на многу почестиот минерал оливин. Маричитот е кршлив, обично безбоен до сив, и е пронајден во нодули во слоеви на шкрилец кои често содржат и други минерали.
Маричит најчесто е познат по тоа што се наоѓа во областа на Биг Фиш Ривер во територијата Јукон, Канада, но исто така е пронајден и во Источна Германија, како и во различни метеорити ширум светот. Маричитот е именуван по Лука Мариќ (1899–1979) од Хрватска, долгогодишен раководител на одделите за минералогија и петрографија на Загребскиот универзитет.
Маричитот е натриум-железен фосфат од исклучително разновидната група на фосфатни минерали. Во 1977 година маричитот бил откриен во областа Биг Фиш Ривер, територија Јукон, Канада (Флејшер, Чао и Мандарино, 1979). Ова е значајна геолошка местоположба која довела до откривање на неколку нови фосфатни минерали. Маричитот е препознатлив по неговата можна примена во истражувањата на натриум-јонски батерии, како и по неговата улога како реакциски продукт во котлите на електрани на фосилни горива кои подлежат на корозија (Бридсон и неговите соработници, 1997; Онг и неговите соработници, 2011 година).
Состав Маричитот е член на групата на фосфатни минерали. Фосфатните минерали имаат еден или повеќе метални катјони поврзани со фосфатниот анјон PO4. (Хавтрон, F.C., 1998). Во маричитот металите поврзани со PO4 се натриум и железо (Стурман, 1977). Емпириската формула на маричитот е NaFePO4 и има моларна маса од 173.81 g/mol (Јахија, 2008; Тремејн, 1999). Општата формула на маричит е ABPO4, (Јахија, 2008). Хемискиот состав на минералот првично бил утврден од групата на д-р Корлет од Одделот за геолошки науки на Универзитетот Квинс, Кингстон, Онтарио, со користење на анализа со електронска микропроба, и бил утврден како Na 0.91(Fe 0.89 Mn 0.07 Mg 0.03)P 1.02 O 4.00 (Стурман, 1977) нормализирано на четири кислородни атоми. Процентите по маса биле одредени користејќи шест различни точки на тенок пресек и просечно пресметување на процентите на секој оксид во сите примероци. Резултатите во просечен процент по маса на оксиди се следни: Na2O 16.5%, MgO 0.8%, CaO 0.0%, MnO 3.1%, FeO 37.4%, P2O5 42.5%, со вкупно 100.3%. Разгледувајќи ги овие резултати, може да се утврди дека најголемиот дел од оксидната масена композиција е составен од FeO, при што P2O5 зазема речиси ист процент по маса. Постои значителен процент на оксидот Na2O и занемарлив процент на оксидот CaO (~0). Јасно е од содржината на оксидите дека главните компоненти се натриум, железо, фосфор и кислород. Оксидниот фактор може да се користи за определување на масените проценти на поединечните елементи како што следува: 1 атом натриум сочинува ~13% од составот, 1 атом железо ~32%, 1 атом фосфор ~18%, и 4 атоми кислород ~37% од составот (Sturman, et al., 1977).
Структура Маричитот е јонски двоен метален фосфат, со просторна исполнетост од околу 70% (Ле Пејџ и Донеј, 1977). Структурата на маричитот содржи натриумов катјон опкружен со десет кислородни анјони во рамките на 10 Å, во неправилна координација. Околу железото постои искривен тетраедар од типот (2+2+2) (Бридсон, 1997). Å-растојанијата помеѓу железото и кислородот се помеѓу 2.33 и 2.93. Фосфатниот тетраедар е речиси правилен, со 2 кратки и 2 подолги врски (Бридсон 1997). Атомот на железо има четири околни кислородни атоми, што му дава тетраедарска координација. Половина од кислородните атоми се координирани со два натриумови атоми, два железни атоми и еден фосфорен атом, додека другата половина се координирани со три натриумови атоми, еден железен атом и еден фосфорен атом (Бридсон, 1997). Структурата на маричитот е споредувана со структурата на оливинот (Ли, 2011). Структурите на двата минерали се слични затоа што и двата содржат PO4 во нивниот атомски состав (Моро, 2010). Сепак, местата M1 и M2 кај LiFePO4 и NaFePO4 имаат обратна зафатеност, што ги прави нивните структури различни (Ли, 2011). Кај оливинот, местото M1 го зазема алкалниот метал, додека местото M2 го зазема транзицискиот метал, додека кај маричитот местото M1 го зазема преминскиот метал, а местото M2 го зазема алкалниот метал (Онг, 2011).
Физички својства Маричитот (NaFePO4) се јавува во издолжени зрна до 15 cm должина во насока . Зрната се радијални до субпаралелни по структура. Маричитот обично е безбоен до сив, но понекогаш има бледокафена боја и има бела прашкаста трага. Има стаклест сјај поради ниските вредности на покаателите на прекршување, α = 1.676 β = 1.695 γ = 1.698, а неговата провидност е од проѕирен до полупроѕирен (Флајшер, 1979). Маричитот нема расцепување ниту плеохроизам и не флуоресцира под UV светлина. Маричитот има тврдост 4–4.5 и густина 3.64. Минералот е кршлив, со нерамен прелом. Тој е член на орторомпскиот кристален систем и на биаксијалната негативна оптичка класа и има 2V пресметка од 43°. Симболот во Хермано-могенова нотација е 2/m 2/m 2/m, и припаѓа на просторната група Pmnb. Ивон Ле Пејџ и Габриел Доне утврдиле дека параметрите на елементарната ќелија се a 6.864(2), b 8.994(2), и c 5.049(1). Мандарино ги одредил d-растојанијата користејќи рентгенска прашкова дифракција и Брагов закон како 2.574 со интензитет 100, 2.729 со интензитет 90, 2.707 со интензитет 80, 1.853 со интензитет 60, 3.705 со интензитет 40, 2.525 со интензитет 30 и 1.881 исто со интензитет 30 (Флајшер, 1979; Стурман, 1977).
Геолошка појава Маричитот првпат бил откриен во областа Биг Фиш Ривер во близина на источната граница на територијата Јукон околу географска ширина 68° 30’ N и должина 136° 30’ W. Оваа област е типска локалност од куланит-барицит-пениксит состав, составена претежно од слоевити шкрилеци и сидеритни варовникови. Маричитот бил пронајден во нодули до 15 см должина во слоевите на шкрилец. Некои од нодулите содржеле само еден минерал, додека други содржеле неколку различни минерали. Многу мал број од нодулите биле составени само од маричитот. Повеќето примероци што содржеле марицит исто така имале кварц, лудламит, вивијанит, пирит и/или волфеит. Кога примероците кои изгледале дека содржат само марицит биле внимателно испитани во тенок пресек, биле забележани мали инклузии од лудламит, кварц и вивијанит долж пукнатините (Стурман, 1977). Другата местоположба каде што биле пронајдени формации на маричит е Саксонија, Германија (Томас, Р. и Вебстер Џ.Д., 2000). И оваа место и канадската Биг Фиш Ривер се наоѓаат непосредно северно од приближувачката граница. Двете области се состојат од планини и ридови изградени од метаморфни и магматски карпи (Томас, Р. и Вебстер Ј.Д., 2000 година; Стурман, 1977 година). Маричитот исто така е откриен во метеорити пронајдени во Источен Антарктик, Утар Прадеш, Индија и Авана, Гренланд (Џонсон,, 2001; Крачер, 1977; Партриџ, 1990 година).
Историја Маричитот бил именуван од Дарко Стурман и Јозеф Мандарино во чест на Лука Мариќ. Мариќ бил долгогодишен раководител на одделот за минералогија и петрографија на Универзитетот во Загреб во Хрватска. Името Маричит било одобрено во 1977 година од комисијата за нови минерали и минерални имиња. Не е сосема јасно зошто минералот бил именуван во чест на Мариќ, но тој авторирал неколку геолошки книги, вклучувајќи една со наслов Magmatiti u Uzhem Podruchju Rudnika Bor u Istochnoj Srbiji, што на македонски значи Магматити во потесното рудно подрачје на рудникот Бор во Источна Србија.
Наводи
Извори Bridson, J. Quinlan, S.E. and Tremaine, P.R. (1998). Synthesis and crystal structure of maricite and sodium iron (111) hydroxyphosphate. Chem mater.Volume 10. Pages 763–768. Fleischer, M., Chao, G.Y. and Mandarino, J.A. (1979). New mineral names. American Mineralogist.Volume 64. Pages 652–659. Hawthorne, F.C. (1998). Structure and chemistry of phosphate minerals. Mineralogical Magazine. Volume 62. Pages 141–164. Johnson, C.L., D.S. Lauretta, and P.R. Buseck, A High-resolution Transmission Electron Microscopy Study of Fine-Grained Phosphates in Metal From the Bishunpur LL3.1 Ordinary Chondrite, 63rd Annual Meteoritical Society Meeting (5303.pdf) Lauretta, Dante S., Peter R. Buseck, and Thomas J. Zega (2001) Opaque minerals in the matrix of the Bishunpur (LL3.1) chondrite: constraints on the chondrule formation environment. Geochimica et Cosmochimica Acta: 65(8) (15 April 2001): 1337–1353. Kracher, Kurat, A.G. and Buchwald, V.F. (1977). Cape York: the extraordinary mineralogy of an ordinary iron meteorite and its implications for the genesis of III AB irons. Geochemical Journal. Volume 11. Pages 207–217. Lee, T.K., Ramesh, T.N., Nan, F., Botton, G. and Nazur, L.F. (2011). Topochemical synthesis of sodium metal phosphate olivines for sodium-ion batteries. Chem mater.Volume 23. Pages 3593–3600. Le Page, Y. and Donnay, G. (1977). The crystal structure of the new mineral maricite, NaFePO4. The Canadian Mineralogist. Volume 15. Pages 518–521. Moreau, P., Guyomard, D. and Boucher, F. (2010). Structure and stability of sodium intercalculated phases in olivine FePO4. Chem Mater.Volume 22. Pages 4126–4128. Ong, S.P., Chevrier, V.L., Hautier G., Jain A., Moore, C., Kim, S., Ma, X. and Cedar, G. (2011). Voltage, stability and diffusion barrier differences between sodium-ion and lithium ion intercalculation materials. Energy and Environmental Science. Volume 4. Pages 3680–3688. Sturman, B.D., Mandarino, J.A. and Corlett, M.I. (1977). Maricite, a sodium iron phosphate, from the Big Fish River area, Yukon Territory, Canada. The Canadian Mineralogist.Volume 15. Page 396. Thomas, R. and Webster J.D. (2000). Strong tin enrichment in a pegmatite-forming melt. Mineralium Deposita. Volume 35. Pages 570–582. Tremaine, P.R. and Xiao Caibin. (1999). Enthalpies of formation and heat capacity functions for maricite, NaFePO4(cr), and sodium iron (I I I ) hydroxyphosphate, Na3Fe(PO4)2.(Na4/3O)(cr). Journal of Chemical Thermodynamics. Volume 31. Pages 1307–1320. Partridge, T., Reimold, W.U. and Walraven, F. (1990). The Pretoria Zoutpan Crater: First results from the 1988 drilling project. Meteoritics. Volume 25. Page 396–398. Yahia, B.H., Gaudin, E. and Darriet, J. (2008). Synthesis, structures and magnetic properties of the new vandates AgMnVO4 and RbMnVO4. Journal of Solid State Chemistry. Volume 181. Pages 3103–3109.
Надворешни врски
Категорија:Орторомпски минерали Категорија:Фосфатни минерали Категорија:Минерали на натриумот