2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University pmi-7702 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/7702 Геология Geology Synthesis and characterization OF Ca, Pb, Zn, Cu and Cd chlorapatites and Pb-Cd chlorapatites solid solutions Matusik Jakub Matusik Jakub Matusik Jakub pmi@spmi.ru AGH – Университет науки и технологии (Краков, Польша) AGH – University of Science and Technology (Krakow, Poland) 11 04 2007 2007 170 2 10 13 27 08 2006 19 10 2006 11 04 2007 © 2007 Jakub Matusik © 2007 Jakub Matusik 2007 Jakub Matusik Jakub Matusik Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/7702

Единственными минералами среди двухвалентных металлических хлорапатитов явля-ются хлорапатит Са5(РО4)зС| и пироморфит РЬ5(РО4);С1. До настоящего момента не обна-руживалось проявлений цинксодержащих, медьсодержащих и кадмийсодержащих хлорапа-титов в гипергенных условиях. Литературные источники дают лишь разрозненную инфор-мацию о гидротермально синтезированных цинксодержащих и кадмийсодержащих хлора-патитах. Также отсутствуют сведения о твердых растворах РЬ и СЯ в хлорапатитах. Задачейнастоящего исследования являлся синтез кальцийсодержащих, свинецсодержащих, цинксо-держащих, медьсодержащих и кадмийсодержащих хлорапатитов из водных растворов. Бы-ли получены твердые растворы свинецсодержащих и кадмийсодержащих хлорапатитов(Рь5«Са,) (РОл)зС! (х от 0 до 5). Синтезированные вещества получены из водных растворовпри нормальных условиях путем смешения нитратов металлов Ме(МОз)› (Ме = Са, РЬ, 7,Си, Са), фосфата калия КН.РО. и хлористого натрия МаС! в пропорциях, соответствующихстехиометрическому составу ожидаемых продуктов. Выделившиеся фазы изучены с исполь-зованием методов рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии и растровой элек-тронной микроскопии с микроанализом ЕЗ. Частичное замещение ионов РЬ?* ионами Са?*в структуре пироморфита наблюдалось только в диапазоне РЬ5(РО4)зС! - (РЫзСа!)(РО4)3С1.Вместо ожидаемых цинксодержащих, медьсодержащих и кадмийсодержащих хлорапатитовнаблюдалось выделение гопеита 7л;(РО.)›-4Н.О, либетенита Си›(РО.)ОН и фосфата кадмияС@Н(РО.). х 4Н.О.

The only minerals among divalent metal chlorapatites are: chloroapatite Ca5(PO4)3Cl and pyromorphite Pb5(PO4)3Cl. To date, no occurrence of zinc, copper and cadmium chloroapatites have been noticed in hypergenic environments. Literature provides only scattered data on hydrothermally synthesized Zn and Cd chlorapatites. There is also no data on solid solutions of Pb and Cd in chlorapatites. The aim of this research was the aqueous synthesis of calcium, lead, zinc, copper and cadmium chlorapatites. Additionally, solid solutions of Pb-and Cd-apatites (Pb5-xCdx) (PO4)3Cl (x from 0 to 5) were prepared. The syntheses were prepared in aqueous solutions under normal conditions by mixing metal nitrates Me(NO3)2 (Me=Ca, Pb, Zn, Cu, Cd), potassium phosphate KH2PO4 and sodium chloride NaCl in proportions corresponding to the stoichiometry of the expected product. The precipitates were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy with an EDS microanalyser. Partial substitution of Pb2+ ions by Cd2+ in the pyromorphite structure was observed only in the Pb5(PO4)3Cl - (Pb4Cd1)(PO4)3Cl series. However, instead of the expected Zn, Cu and Cd chlorapatites, precipitation of hopeite Zn3(PO4)2∙4H2O, libethenite Cu2(PO4)OH and cadmium phosphate Cd5H2(PO4)4 x 4H2O were observed.

 I. L. Shashkova, A. I. Rat’ko, N. V. Kitikova. Colloids and surfaces A, (1999), 207-215. J. Cotter-Howells, S. Caporn. Applied Geochemistry 11, (1996), 335-342. N. T. Basta, R. Gradwohl, K. L. Snethen, J. L. Schroder. Journal of Environmental Quality 30, (2001), 1222-1230. P. P. Mahapatra, D. S. Sarangi. Indian Journal of Chemistry vol. 32A, (1993), 525-530. E. R. Kreidler, F. A. Hummel. The American Mineralogist vol. 55, (1970), 170-184.