Földrajz | Geológia » Szakáll Sándor - Ásványrendszertan, Borátok

Borátok SZAKÁLL SÁNDOR ÁSVÁNYRENDSZERTAN A kristályrajzokat készítette: Fehér Béla Hatodik rész: Borátok 1 Borátok VI. osztály Borátok A természetben jelenleg kb. 110 borátásványt ismerünk Ezek túlnyomó része igen ritkán fordul elő, csak néhány jelenik meg nagyobb mennyiségben sótelepeken, boraxtavak kiválásai között. Egy kis részük pedig magmás, illetve metamorf környezetben képződik. Az osztályba a borát – (BO3)3– és (BO4)5– – összetett anionokkal felépített vegyületeket soroljuk. A B3+ kis ionrádiuszú elem, melyet az O2– ion egyrészt hármas koordinációban vehet körül, planáris gyököt alkotva, másrészt négyes koordinációban (BO4)5– tetraédert képezve. A (BO4)5– tetraéder kristálykémiai szempontból hasonló az (SiO4)4– tetraéderhez (szilikát-gyök). Ennek egyik következménye, hogy a szilikát-gyökhöz hasonlóan a borát-gyök is képes gyűrűket, láncokat, rétegeket és

háromdimenziós szerkezeteket kialakítani (képes a polimerizációra). Számos borát tartalmaz komplex anioncsoportokat, mint például a [(B3O3(OH)5]2– csoport (ez egyébként egy planáris és két tetraéderes csoportból áll össze). A borátok rendszerezésének korábbi útja a fenti polimerizációt vette alapul, így az alosztályok nevei: nezo-, szoro-, ino-, fillo- és tektoborátok voltak. A legújabb rendszerezés szerint az alosztályok csoportosítása a kémiai képletben lévő borát-ionok számától függ: így vannak monoborátok egy borát-csoporttal (BO3), diborátok két tagból álló borátcsoporttal (B2O5), gyűrű alakú triborátok (B3O6), tetraborátok (B4O7) stb. Az egyes alosztályokon belüli csoportosítás a szerkezetben lévő, egy vagy több tagból álló borátcsoportok összekapcsolódási módja, vagyis a polimerizáció alapján történik (lásd fentebb: nezoborátok, inoborátok stb.) VI. A alosztály Monoborátok Szerkezetükben

planáris BO3-csoportok, illetve legtöbbször BO3-csoportok és pótanionok (O, F, OH) együtt kapcsolódnak össze rétegeket, láncokat stb. alkotva Genetikájukat tekintve roppant változatosak, otthonosak szkarnos ércesedésekben, kontakt metamorf eredettel (kotoit, ludwigit, vonsenit), pegmatitokban (hambergit), illetve vulkáni fumarolákban (sassolin) egyaránt. sassolin kotoit hambergit ludwigit vonsenit fluoborit H3(BO3) Mg3(BO3)2 Be2[(OH)(BO3)] Mg2Fe3+[O2(BO3)] Fe2+2Fe3+[O2(BO3)] Mg3[F,OH)3(BO3)] triklin rombos rombos rombos rombos hexagonális Ludwigit Mg2Fe3+[O2(BO3)] Krist.: rombos Kristályai nyúlt prizmás termetűek, melyek legtöbbször rostos-sugaras tömegek vagy nemezszerűen összenőtt aggregátumok formájában ismertek. Fiz: nincs hasadása; K = 5; S = 3,82–4,32 (a vastartalommal növekszik); sötétzöld, barna, fekete, karcolási pora zöldesfekete vagy fekete; félig fémes fényű, rostos aggregátumai selyemfényűek; átlátszatlan. Tércsop: Pbam

a = 9,26; b = 12,26; c = 3,05; Z = 4 Pol.mikr: sötétbarna, optikailag kéttengelyű, pozitív; erősen pleokroós Kém: a Mg-ot legtöbbször Fe 2+ helyettesíti, a ludwigit és vonsenit között feltehetően korlátlan szilárd oldatsor létezik. Földt.-előf: jellemzően kontakt metamorf eredetű ásvány Ismertebb lelőhelyek: Vaskő, Dognácska, Járabánya, Budureasa (RO), Sky-sz. (GB), Brosso (I), Ural-hg, Szibéria (RUS), Hol Kol bánya (Korea), Crestmore (Kalifornia, USA). Ásvtárs: magnetit, szaibélyit, andradit, vezuvián, epidot, kotoit, fluoborit VI. B alosztály Diborátok A diborátok szerkezetében zömmel dupla planáris B2(O,OH)5-gyökök, illetve dupla tetraéderekként megjelenő B2O(OH)6-gyökök találhatók. Részben szkarnos ércesedésekben (szaibélyit, suanit), részben boráttelepekben fordulnak elő. suanit szaibélyit sussexit pinnoit β-Mg2(B2O5) Mg2(OH)[B2O4(OH)] Mn2(OH)[B2O4(OH)] Mg[B2O(OH)6] triklin monoklin monoklin tetragonális VI. C

alosztály Triborátok A szerkezet alapját alkotó gyökök legtöbbször gyűrű alakot öltenek (inderit, inderborit), vagy láncokat alkotnak (hidroboracit, colemanit) (ábra). Boráttelepekben vagy evaporitokban otthonosak 2 Borátok Colemanit láncszerkezetének részlete, {001}-el párhuzamos nézet. Fekete háromszögek: BO3-csoportok, szürke tetraéderek: BO4-csoportok, fehér karikák: Ca-atomok. inderit inderborit inyoit hidroboracit colemanit Mg[B3O3(OH)5] • 5H2O (Ca,Mg)[B3O3(OH)5]2 • 6H2O Ca[B3O3(OH)5] • 4H2O (Ca,Mg)[B3O4(OH)3]2 • 3H2O Ca[B3O4(OH)3] • H2O monoklin monoklin monoklin monoklin monoklin Colemanit Ca[B3O4(OH)3] • H2O Krist.: monoklin Változatos termetű kristályai táblásak, prizmásak vagy izometrikusak (ábra) Gyakran vaskos, szemcsés vagy pátos tömegeket alkot. Fiz: hasadása {010} sz kitűnő, {001} sz jó; törése egyenetlen vagy kagylós; K = 4,5; S = 2,42; színtelen, fehér; karcolási pora fehér; átlátszó, áttetsző,

üvegfényű. Tércsop: P21/a. a = 8,72; b = 11,25; c = 6,09; β = 110°; Z = 4 Polmikr: színtelen, optikailag kéttengelyű, pozitív Földt.-előf: bórtartalmú evaporitok, illetve boraxtavak kiválásainak gyakori ásványa Fontosabb lelőhelyek: Kirka (TR), Inder (Kazahsztán), Inyo, Kern, Boron (Kalifornia, USA). Ásvtárs: borax, inderborit, inderit, kernit, ulexit. Felh.: a bór egyik fontos nyersanyaga Colemanit: c{001}, a{100}, b{010}, m{110}, β{111}, h{-201}, v{-221}, k{011}, y{-111}, d{-121}, α{021}; prizmás termet VI. D alosztály Tetraborátok A szerkezet alapegységei a tinkalkonit esetében egymástól függetlenek (nezoborátok), a boraxnál és a kernitnél láncokat alkotnak (inoborát). borax tinkalkonit kernit Na2[B4O5(OH)4] • 8H2O Na2[B4O5(OH)4] • 3H2O Na2[B4O6(OH)2] • 3H2O monoklin trigonális monoklin 3 Borátok Borax Na2[B4O5(OH)4] • 8H2O Krist.: monoklin Kristályai prizmás vagy táblás termetűek (ábra), legtöbbször vaskos vagy

szemcsés tömegeket alkot. Fiz: hasadása {100} sz kitűnő, {110} sz jó; törése egyenetlen vagy kagylós; színtelen, azonban száraz levegőn könnyen vizet veszít, hófehér, krétaszerű bevonattá lesz, tinkalkonittá alakul (idővel teljes tömegében fehér porszerű halmazokká alakul át); K = 2–2,5; S = 1,71; átlátszó, áttetsző; üvegfényű; íze édeskés. Tércsop: A2/a a = 12,21; b = 10,66, c = 11,88; β = 106,6°, Z = 4 Polmikr: színtelen, optikailag kéttengelyű, negatív. Földt.-előf: bórtartalmú evaporitok, illetve alkálisókban gazdag tavak környékének gyakori ásványa Fontosabb lelőhelyek: Kirka (TR), Inder (Kazahsztán), Kasmír (India, Pakisztán), Tibet (Kína), Inyo, Kern, Boron (Kalifornia, USA). Ásvtárs: colemanit, inderborit, kernit, ulexit, halit Felh.: a bór egyik legfontosabb nyersanyaga, de felhasználják az üveggyártásban, illetve különböző mázakhoz is. Borax: c{001}, b{010}, a{100}, m{110}, o{-112}, z{-111}, prizmás

termet VI. E Pentaborátok, hexaborátok és egyéb megaborátok Szerkezetük roppant változatos, a legnagyobb tagszámú alapegységekben 12-tagú gyűrűk helyezkednek el. Számosan közülük bórtartalmú evaporitok gyakori ásványai közé tartoznak. A boracit alacsony hőmérsékleten rombos rendszerben, míg 256 °C fölött köbös rendszerben kristályosodik. ulexit boracit erikait (Ca,Na)[B5O6(OH)6] • 5H2O α-(Mg,Fe)3(B7O13Cl) α-(Fe,Mg)3(B7O13Cl) triklin rombos rombos Boracit α-(Mg,Fe)3(B7O13Cl) Krist.: rombos, 256 °C fölött köbös Leggyakoribbak álhexaéderes vagy álkubooktaéderes kristályai (ábra), de a rombossá történő átalakulás miatt a kristályok belseje mindig orientált lemezrendszerekből áll. Sokszor vaskos, szemcsés halmazokat képez. Fiz: nincs hasadása, törése egyenetlen; K = 7–7,5; S = 2,95–3,10 (vastartalommal növekszik); fehér, halványszürke, halványzöld; karcolási pora fehér; áttetsző, üvegfényű; erősen

piezoelektromos és piroelektromos sajátságú. Tércsop: Pca21 a = b = 8,55; c = 12,09; Z = 4 Polmikr: színtelen, optikailag kéttengelyű, pozitív. Kém: a Mg-ot részben Fe2+ helyettesítheti, ez a vas dominanciájával átvezet az ericait felé. Földt.-előf: tengeri evaporitok járulékos ásványa Ismertebb lelőhelyek: Lüneburg, Hannover, Stassfurt (D), Inowroclaw (PL), Inder (Kazahsztán), USA, Kanada. Ásvtárs: halit, gipsz, colemanit, lüneburgit, ulexit Felh.: a bór egyik fontos nyersanyaga 4 Borátok Boracit: c{100}, d{110}, p{111}, ϕ{1-44}; a) álhexaéderes termet; b) áltetraéderes termet; c) álrombdodekaéderes termet 5