臭蔥石

臭蔥石

臭蔥石,來自希臘文“skorodon”,意為“蒜味”;源於它從前的名稱毒砂黃鐵礦的簡稱。指的是黃鐵礦的化學類似物。晶系:單斜晶系,顏色:銀灰白;烏棕色,透明度:不透明,光澤:金屬般的,條痕:深灰黑色,硬度:5.6~6.0,形態:稜鏡狀,表面常有條紋;柱形與菱形有交錯,通常大塊/顆粒狀,柱狀或緊湊;生有雙晶,劈理:單向明顯,斷口:不整齊,比重:5.9~6.2。用途:常見的砷礦石。生成環境:熱液礦脈,常與黃金,錫礦石,銀還有閃鋅礦,黃鐵礦,黃銅礦,方鉛礦和石英共生;也分布在沉積岩、片麻岩和結晶花崗岩中。產地:新罕布夏州弗蘭科尼亞、康涅狄克州魯科斯巴里、新澤西州富蘭克林;安大略省;英格蘭;挪威;葡萄牙;法國;墨西哥;日本。

基本概述

臭蔥石臭蔥石
名字來源:來自希臘文“skorodon”,意為“蒜味”;

化學組成:Fe2O334.6%,As2O549.8%,H2O15.6%;

類別:磷酸鹽礦物-臭蔥石族;晶系和空間群:正交晶系,Pcab;

晶胞參數:a0=1.010nm,b0=0.980nm,c0=0.876nm;

形態:晶體呈雙錐狀,集合體呈細小晶族,最常見者為粒狀;

顏色:淺綠白色,鮮綠色,藍綠色,少數呈白色;條痕:白

臭蔥石臭蔥石

色;

透明度:透明到半透明;光澤:玻璃光澤;硬度:3.5;

解理和斷口:解理不完全,參差狀斷口;比重:3.3g/cm3

其他性質:加熱後發出蒜臭;鑑定特徵以其淺綠色以及加熱時放出砷臭為鑑定特徵;

成因和產狀:是外生成因的礦物,形成於砷礦床的氧化帶,為毒砂,斜方砷鐵礦等氧化物的次生礦物;

著名產地:英國Devon的Hemerdon礦。

礦產資源

臭蔥石臭蔥石
臭蔥石又稱毒砂。常含、鈷等。錫白色至鋼灰色。金屬光澤。單斜晶系。常成柱狀、針狀等集合體。密度5.89-6.20。硬度5.5-6.0。性脆。斷口鋼灰色,常具黃錆色。條痕灰黑色。導電性良好。打擊時有蒜臭。用於提煉和製造砷化合物如三氧化二砷、砷酸鈉、砷酸鈣、砷酸鉛等。含鈷高者稱為鈷毒砂(cobaltianarsenopyrite),可作提取鈷的礦物原料。

臭蔥石成分為鐵砷的硫化物(FeAsS)礦物。又稱砷黃鐵礦。含砷達46.01%,是製取砷和各種砷化物的主要礦物原料。中國從毒砂(舊稱白砒石)中製取砒霜(As2O3)歷史悠久。單斜或三斜晶系。晶體呈柱狀,集合體成粒狀或緻密塊狀。錫白色,金屬光澤,莫氏硬度5.5~6,比重6.2。敲擊時發出蒜臭味。產於高溫或中溫熱液礦床中。是金屬礦床中分布最廣的原生砷礦物。在地表易風化成臭蔥石(FeAsO4·2H2O)。常含鈷,含鈷高時稱鈷毒砂。中國毒砂礦常產於湖南、江西、雲南等省的鎢錫礦脈中。

結構特徵

臭蔥石臭蔥石
臭蔥石的化學成分為FeAsS,晶體屬單斜晶系斜方柱晶類的硫化物礦物。單晶體常呈柱狀,集合體往往為粒狀或緻密塊狀。其主要物理性質是:錫白色至鋼灰色,條痕灰黑色,金屬光澤,不透明,解理中等至不完全,摩氏硬度5.5-6.0,比重6.2。錘擊它,發出蒜臭味。灼燒後具磁性。中國古代稱為白砒石、礜石

臭蔥石是磷鋁石族礦物中的一種,它為含水的砷酸鐵,是砷酸鹽礦物。臭蔥石具有多種顏色,主要為從綠到灰或褐色,有玻璃光澤或油脂光澤。它們有不規則的晶體集合體或土狀塊體。臭蔥石和砷鋁石相關,都產於毒砂風化帶中。結晶為雙錐狀的臭蔥石的主要化學成分為Fe2O334.5%,As2O547.75%;而呈葡萄狀的臭蔥石含Fe2O326.67%,As2O544.28%,它們的Fe:As≈1,與理想分子式FeAsO4*2H2O接近。根據該礦物(德保)的粉晶X射線分析數據用最小二乘法計算的晶胞參數為a0=10.28(A),b0=10.00(A),c0=8.90(A)。Z=8,為斜方晶系,空間群為Pcab.紅外吸收光譜分析顯示有波數為3505、3420、3000、820、720、490、470、435、415(cm-1)等吸收帶。差熱分析顯示有256℃、945℃和980℃三個明顯的吸熱谷,還顯示有520℃、725℃兩個小的放熱峰。

性質組成

臭蔥石臭蔥石
化學組成
通常其成分大致變化範圍為FeAs0.9S1.1至FeAs1.1S0.9。利用As/S比值可估計其形成的條件:高溫形成的毒砂富As;低溫者富S。但同時還受壓力的影響,壓力增加含S量也增加。在毒砂成分中常有Co類質同像置換Fe,此外可含微量Bi、Sb、Zn、Se等,其中大部分系機械混入物。

晶體結構
單斜晶系;-P21/c;a0=0.953nm,b0=0.566nm,c0=0.643nm,β=90°;Z=8。其晶體結構為白鐵礦型結構的衍生結構,將白鐵礦結構中的[S2]2-換成[AsS]即變成毒砂型結構。注意,毒砂結構為β=90°的單斜結構。

形態
單晶常呈柱狀,發育{或斜方柱,且柱面上有晶麵條紋。另還發育假斜方柱,有時依形成接觸雙晶;依形成穿插雙晶或三連晶。集合體往往為粒狀或緻密塊狀

物理性質
錫白色至鋼灰色;表面常帶淺黃的錆色;條痕灰黑;金屬光澤,不透明。解理不完全。硬度5.5~6。相對密度5.9~6.29。以錘擊之發砷之蒜臭,灼燒後具磁性。性脆。

成因及產狀
毒砂形成的溫度範圍很大,廣泛出現於金屬礦床中。但以高溫和中溫熱液礦床中更為常見。毒砂在氧化環境中易分解而形成淺黃色或淺綠色的臭蒜石Fe[AsO4]·2H2O。

鑑定特徵
錫白色,硬度高,錘擊發蒜臭。與白鐵礦相似,但毒砂條痕加HNO3研磨分解後,再加入鉬酸銨,可產生鮮黃綠色砷鉬酸銨沉澱。

主要用途
為製造砷及砷化物的礦石礦物。成分中含Co較高時可綜合利用。

套用價值

臭蔥石臭蔥石
將臭蔥石砸成小塊,除去雜石,與煤、木炭或木材燒煉,然後升華,即為砒霜。礜石藥性大熱,《太平廣記》第三百八十九卷記載:魏武北征蹋頓,升嶺眺矚,見一崗不生百草。王粲曰:“必是古冢。此人在世,服生礜石,死而石氣蒸出外,故卉木焦滅。”即令鑿看,果大墓,有礜石滿塋。一說,粲在荊州,從劉表登鄣山,而見此異。曹武之平烏桓,粲猶在江南,此言為當。(出《異苑》)

魏晉間服石之風盛行,最出名的是“五石散”。“五石散”也叫“寒石散”,從魏晉到隋唐,服者相尋,殺人如麻,是著名毒藥。服藥之後,全身燥熱,可以飲冰臥雪。服用後,會改進血象,面色紅潤,雙目有神(魏晉時代是個美男子井噴的時代和這也有關係,其實這是微量砷中毒的初期反應),胃口好,進食多,精神爽,補身壯陽且能使人產生一種不可言喻的快感。“人進食多是一候;氣下顏色和悅,是二候;頭面身癢搔,是三候;策策惡風,是四候;厭厭欲寐,是五候也”。長期服用,則會出現“舌縮入喉,癰瘡陷背,脊肉爛潰,頭痛欲裂,腰痛欲折,腹脹欲決甚者斷衣帶,心痛如刺,百節酸疼,咽中痛,鼻塞清涕出,膈上大滿欲吐,溫溫欲吐”等一系列嚴重中毒現象,甚至死亡。

現代的醫學史著作一般都認為五石散是由石鐘乳、硫磺、白石英、紫石英及赤石脂組成但這5種藥都沒有明顯的毒性,服之亦不會產生古籍中所記載那樣大的毒害作用。據趙匡華主編《中國古代化學史研究》以及其他一些醫學家的考證:“其毒性在於《侯氏黑散方》中的“礬石”是“礜石”之誤。二者形近易混,古書多混用之例;礜石含砷,所謂服散乃慢性砷中毒;孫氏痛其殺人,把礜石換成石硫黃,始以無毒之方傳世。”

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常見礦物(三)

根據晶體化學的分類方案,碳酸鹽、硫酸鹽、鉻酸鹽、鎢酸鹽、鉬酸鹽、磷酸鹽、砷酸鹽、釩酸鹽等幾種均屬於含氧鹽類,是常見礦物中一大類。

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