Destinezite: physicochemical and calorimetric study

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Destinezite (Fe3+ Al0.02)(PO4)0.99(SO4)0.90(OH)1.20 ⋅ 5.97H2O (Czech Republic) has been studied by thermal and electron-microprobe analyses, X-ray powder diffraction, IR, Raman, and Mössbauer spectroscopy. The enthalpy of formation of destinezite Fe3 +(PO4)(SO4)(OH)⋅6H2O from the elements ∆fH0(298.15 K) = −4258 ± 12 kJ/mol was determined by the method of solution calorimetry in melt lead borate 2PbO ⋅ B2O3 on a Calvet microcalorimeter Setaram (France). The value of its absolute entropy S0(298.15 K) = 462.0 J/(mol⋅K) was estimated, the entropy of formation ∆fS0(298.15 K) = −2054 J/(mol⋅K) and the Gibbs energy of formation from the elements ∆fG0(298.15 K) = −3646 kJ/mol.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Yu. D. Gritsenko

Lomonosov Moscow State University; Fersman Mineralogical Museum, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ygritsenko@rambler.ru

Geological Faculty

Russian Federation, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991; Leninsky pr., 4, Moscow, 119692

L. P. Ogorodova

Lomonosov Moscow State University

Email: logor48@mail.ru

Geological Faculty

Russian Federation, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991

M. F. Vigasina

Lomonosov Moscow State University

Email: ygritsenko@rambler.ru

Geological Faculty

Russian Federation, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991

L. V. Melchakova

Lomonosov Moscow State University

Email: ygritsenko@rambler.ru

Geological Faculty

Russian Federation, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991

D. A. Ksenofontov

Lomonosov Moscow State University

Email: ygritsenko@rambler.ru

Geological Faculty

Russian Federation, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991

S. K. Dedushenko

NUST MISIS

Email: ygritsenko@rambler.ru
Russian Federation, Leninsky pr., 4, Moscow, 119049

References

  1. Герман Л. Д. (1956) О дестинезите в зоне окисления колчеданного месторождения Блява на Южном Урале. Записки Всесоюзного Минералогического Общества. 85, 574–577.
  2. Гриценко Ю. Д., Огородова Л. П., Вигасина М. Ф., Косова Д. А., Дедушенко С. К., Мельчакова Л. В., Ксенофонтов Д. А. (2023а) Термодинамические свойства кокимбита и алюминококимбита. Геохимия. 68(6), 622–628.
  3. Gritsenko Yu D., Ogorodova L. P., Vigasina M. F., Kosova D. A., Dedushenko S. K., Melchakova L. V., Ksenofontov D. A. (2023) Thermodynamic Properties of Coquimbite and Aluminocoquimbite. Geochem. Int. 61(6), 643–649.
  4. Гриценко Ю. Д., Еремина Е. Н., Вигасина М. Ф., Вяткин С. В., Огородова Л. П., Мальцев В. В., Мельчакова Л. В. (2023б) Содалит: спектроскопические и термохимические исследования. Геохимия. 68(7), 720–729.
  5. Gritsenko Yu D., Eremina E. N., Vigasina M. F., Vyatkin S. V., Ogorodova L. P., Maltsev V. V., Melchakova L. V. (2023) Sodalite: spectroscopic and thermochemical investigations. Geochem. Int. 61(7), 735–743.
  6. Иванова В. П., Касатов Б. К., Красавина Т. Н., Розинова Е. Л. (1974) Термический анализ минералов и горных пород. Ленинград: Недра, 400 с.
  7. Иевлев А. Л., Ширяева Л. Л. (1987) Дестинезит Пай-Хоя. Труды Института геологии Коми НЦ УрО АН СССР. 58, 88–92.
  8. Киселева И. А. (1976) Термодинамические свойства и устойчивость пиропа. Геохимия. (6), 845–854.
  9. Киселева И. А., Огородова Л. П., Топор Н. Д., Чигарева О. Г. (1979) Термохимическое исследование системы СаО–MgO–SiO2. Геохимия. (12), 1811–1825.
  10. Котельников А. Р., Кабалов Ю. К., Зезюля Т. Н., Мельчакова Л. В., Огородова Л. П. (2000) Экспериментальное изучение твердого раствора целестин-барит. Геохимия. (12), 1286–1293.
  11. Kotel’nikov A.R., Kabalov Yu K., Zezyulya T. N., Mel’chakova L.V., Ogorodova L. P. (2000) Experimental study of celestine -barite solid solution. Geochem. Int. 38(12), 1181–1187.
  12. Огородова Л. П., Киселева И. А., Мельчакова Л. В., Вигасина М. Ф., Спиридонов Э. М. (2011) Калориметрическое определение энтальпии образования пирофиллита. Журнал Физической Химии. (9), 1609–1611.
  13. Швецова И. В., Юдович Я. Э. (1996) Находка дестинезита на Приполярном Урале. Труды Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 90, 90–93.
  14. Ширяева Л. Л., Модянова Г. Н. (2000) Анализ термической деструкции минералов с двойными комплексными анионами на примере дестинезита. Труды Института геологии Коми НЦ УрО Российской АН. 106, 125–138.
  15. Юдович Я. Э., Кетрис М. П., Рыбина Н. В. (2020) Геохимия фосфора Сыктывкар: Геопринт, 511 с.
  16. Сhukanov N. V. (2014) Infrared Spectra of Mineral Species: Extended Library. Springer Verlag GmbH, Dordrecht–Heidelberg–New York–London, 1726 p.
  17. Farmer V. C. (1974) The infrared spectra of minerals. Mineralogical Society 41, Queen’s Gate London SW7 5HR, 538 p.
  18. Frost R., Palmer S. (2011a) Raman spectroscopic study of the minerals diadochite and destinezite Fe3+(PO4, SO4)2(OH)∙6H2O: Implications for soil science. J. Raman Spectrosc. 42(7), 1589–1595.
  19. Frost R., Palmer S. (2011b) Thermal stability of the soil minerals destinezite and diadochite Fe3+(PO4)(SO4)(OH)∙6H2O – Implications for soils in bush fires. Thermochim. Acta. 521, 121–124.
  20. IMA list of minerals. http://cnmnc.main.jp/IMA_Master_List_(2021–11).pdf.
  21. Koszowska E., Wesełucha-Birczyńska A., Borzęcka-Prokop B., Porębska E. (2004) Micro and FT-Raman characterization of destinezite. J. Mol.Struct. 744–747, 845–854.
  22. Ogorodova L. P., Melchakova L. V., Kiseleva I. A., Belitsky I. A. (2003) Thermochemical study of natural pollucite. Thermochim. Acta. 403, 251–256.
  23. Peacor D. R., Rouse R. C., Coskren T. D., Essene E. J. (1999) Destinezite (“diadochite”), its crystal structure and role as a soil1 mineral at Alum Cave Bluff, Tennessee. Clays and Clay Minerals. 47, 1–11.
  24. Peng Wenshi, Liu Gaokui (1982) Infrared spectra of minerals. Beijing: Science, 473 p.
  25. Robie R. A., Hemingway B. S. (1995) Thermodynamic properties of minerals and related substances at 298.15 K and 1 bar (105 pascals) pressure and at higher temperatures. U. S. Geol. Surv. Bull. 2131, 461 p.
  26. Trąbska J., Wesełucha-Birczyńska A., Trybalska B., Przybyła M., Byrska-Fudali M. (2016) Raman microspectroscopy and SEM/EDS in the investigation of white and red painting from Celtic pottery from a Modlniczka site in Poland. Vib. Spectrosc. 86, 233–243.
  27. Ushakov S. V., Helean K. V., Navronsky A., Boatner L. A. (2001) Thermochemistry of rare-earth orthophosphates. J. Mater. Res. 16(9), 2623–2633.
  28. Velasco F., de la Pinta N., Tornos F., Briezewski T., Larrañaga A. (2020) The relationship of destinezite to the acid sulfate alteration at the EI Laco magnetite deposit104 Chile. Am. Mineral. 105, 860–872.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Infrared absorption spectra of the studied destinezite (spectral resolution 2 cm−1): (a) – initial sample, (b) – sample heated to 170 °C, (c) – to 600 °C, (d) – to 800 °C, (d) – to 1000 °C; *areas of Vaseline oil bands are marked.

Download (306KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Raman spectrum of the studied destinezite (laser beam output power − 13 mW, focal spot diameter − 20 µm at 40x magnification, signal accumulation was carried out for 1 s with averaging over 100 exposures).

Download (130KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Mössbauer spectrum of a destinezite sample at room temperature (source 57Co/Rh, activity 0.16 GBq).

Download (50KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Heating curves of the studied destinezite (heating rate 10 deg/min, sample weight 99.0 mg).

Download (120KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».