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| マラカイト | |
|---|---|
 コンゴ民主共和国産マラカイト | |
| 一般的な | |
| カテゴリ | 炭酸塩鉱物 |
| 式 （繰り返し単位） | 銅2CO3（OH）2 |
| IMAシンボル | Mlc [1] |
| ストルンツ分類 | 5.BA.10 |
| 結晶系 | 単斜晶系 |
| クリスタルクラス | 角柱型（2/m） （HM記号と同じ） |
| 空間群 | P2 1 /a |
| 識別 | |
| 式量 | 221.1グラム/モル |
| 色 | 明るい緑、濃い緑、黒っぽい緑、濃い緑色の結晶があり、塊の中に縞模様があるのが一般的で、非常に濃い色からほぼ黒色の結晶まであります。透過光では緑から黄緑色です。 |
| クリスタル習慣 | 塊状、ブドウ状、鍾乳石状、結晶は針状から板状柱状 |
| 姉妹都市 | {100} と {201} の接触双晶または貫通双晶としてよく見られます。複合双晶も存在します。 |
| 胸の谷間 | { 2 01} では完璧、{010} では普通 |
| 骨折 | 亜貝殻状から不均一 |
| モース 硬度 | 3.5～4 |
| 光沢 | 金剛質からガラス質、繊維質の場合は絹状、塊状の場合は鈍いものから土っぽいもの |
| 連勝 | ライトグリーン |
| 透けて見える | 半透明から不透明 |
| 比重 | 3.6–4 |
| 光学特性 | 二軸（–） |
| 屈折率 | n α = 1.655 n β = 1.875 n γ = 1.909 |
| 複屈折 | δ = 0.254 |
| 参考文献 | [2] [3] [4] [5] |
マラカイトは、化学式Cu 2 CO 3 (OH) 2で表される炭酸 銅水酸化物鉱物である。この不透明で緑色の縞模様の鉱物は単斜晶系で結晶化し、地下水面と熱水が化学沈殿の手段となる断層や深部地下空間でブドウ状、繊維状、または石筍状の塊を形成することが最も多い。個々の結晶はまれであるが、細長い柱状から針状の柱状として存在する。より平板状または塊状のアズライト結晶の擬似結晶も存在する。[5]
語源と歴史
この石の名前は、ギリシャ語のΜολοχίτης λίθος molochites lithos（「アオイ科の植物の緑色の石」）に由来しています（ラテン語：molochītis、中期フランス語：melochite、中期英語： melochites経由） 。これは、μολόχη molochē （ 「アオイ科の植物」の変形）から来ています。[ 6 ]この鉱物は、アオイ科の植物の葉に似ていることからこの名前が付けられました。[7]マラカイトの緑色は銅（Cu 2+ ）によって生じます。 [8]
マラカイトは紀元前4000年頃からスエズ地峡やシナイ半島付近の鉱床から採掘されていました。[9]
3,800年前、イギリスのグレートオーム鉱山で石や骨の道具を使って広く採掘されました。考古学的証拠によると、採掘活動は 紀元前600年頃に終了し、採掘されたマラカイトから最大1,760トンの銅が生産されました。[10] [11]
考古学的証拠によると、この鉱物は3000年以上もの間、イスラエルのティムナ渓谷で銅を得るために採掘され、精錬されてきた。 [12]それ以来、マラカイトは装飾石としても宝石としても使用されてきました。
アズライトとマラカイトを銅鉱石の指標として使用したことから、間接的に英語でニッケルという元素名が生まれました。ニッケルの主鉱石であるニッケル鉱石はニコライトとも呼ばれ、表面で風化するとマラカイトに似た緑色の鉱物 (アナベルジャイト) になります。この類似性から、ニッケル鉱石を銅鉱石だと信じて精錬しようとする試みが時々行われましたが、ニッケルを還元するには精錬温度が高く必要だったため、常に失敗に終わりました。ドイツでは、この紛らわしい鉱物は、文字通り「銅の悪魔」を意味するクッファーニッケルとして知られるようになりました。スウェーデンの錬金術師、アクセル・フレドリック・クロンシュテット男爵（ニッケルに似た金属コバルトの発見者ゲオルク・ブラントに師事）は、おそらくクプファーニッケル鉱石の中に新しい金属が隠れていることに気付き、1751年にクプファーニッケルを精錬して、それまで知られていなかった（特定の隕石を除く）銀白色の鉄のような金属を作り出すことに成功した。論理的に、クロンシュテットはクプファーニッケルのニッケル部分にちなんで、この新しい金属に名前を付けた。
発生
マラカイトは、多くの場合、一次硫化銅鉱石の深成風化および酸化によって生成し、アズライト（Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2）、ゲーサイト、方解石とともに見つかることが多い。鮮やかな緑色を除けば、マラカイトの特性はアズライトに似ており、この2つの鉱物の集合体が頻繁に発生する。マラカイトはアズライトよりも一般的であり、炭酸塩の源である 石灰岩の周りの銅鉱床と関連しているのが典型的である。
ロシアのウラル山脈では、大量のマラカイトが採掘されている。現在ウラルのマラカイトは採掘されていないが[13]、GNヴェルトゥシコワはウラル山脈で新たなマラカイトの鉱床が発見される可能性があると報告している[14] 。マラカイトはコンゴ民主共和国、ガボン、ザンビア、ナミビアのツメブ、メキシコ、ニューサウスウェールズ州のブロークンヒル、南オーストラリア州のブラ、フランスのリヨン、イスラエルのティムナ渓谷、そしてアリゾナ州をはじめとするアメリカ南西部など世界中で採掘されている。[15]
歴史的には、人為的なマラカイトが、屋外の風化にさらされた銅や銅合金の構造物に形成される緑青の主成分であると信じられてきました。しかし、大気中の硫酸塩や塩化物（大気汚染や海風など）は、通常、ブロカンタイトやアタカマイトの形成を促進します。[16]マラカイトは合成することもでき、その場合は塩基性炭酸銅またはグリーンベルディターと呼ばれます。
構造
マラカイトは単斜晶系で結晶化する。その構造は、正味正電荷を持つCu 2+ イオンとOH −イオンが交互に連なり、孤立した三角形のCO 3 2−イオンの間に織り込まれたものである。したがって、各銅イオンは2つの水酸化イオンと2つの炭酸イオンと共役し、各水酸化イオンは2つの銅イオンと共役し、各炭酸イオンは6つの銅イオンと共役する。[17] [18]
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マラカイトの結晶構造のc軸に沿った図 -
マラカイトの結晶構造の軸に沿った図 -
マラカイトの結晶構造のb軸に沿った図 -
マラカイトの単位格子 -
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銅の配位環境#1 -
銅の配位環境#2 -
炭酸塩の配位環境 -
水酸化物の配位環境#1 -
水酸化物の配位環境 #2
使用
マラカイトは、古代から1800年頃まで緑色の塗料の鉱物顔料として使用されていました。 [20]この顔料は、中程度の耐光性があり、酸に敏感で、色が異なります。この天然の緑色顔料は、他の合成緑色顔料と同様に、合成形態のベルディターに置き換えられました。
マラカイトは装飾目的でも使われており、例えばエルミタージュ美術館のマラカイトルームでは杖や、巨大なマラカイトの花瓶を展示している[21]、メキシコシティのチャプルテペック城のマラカイトルームなどがある。[22]もう1つの例は、かつてのデミドフ家のコレクションの一部で、現在はメトロポリタン美術館にあるデミドフの花瓶である。[23]大きなマラカイトの花瓶「タッツァ」は北米最大級のマラカイトで、ニコライ2世からの贈り物であり、リンダホール図書館の部屋の中央に飾られている。ニコライ1世の時代には、マラカイトを使った装飾品は最も人気のある外交贈り物の一つであった。[24]中国では東周の時代にまで遡って使用されていた。[25] FIFAワールドカップトロフィーの台座には2層のマラカイトが使われている。
象徴と迷信
17世紀のスペインの迷信では、子供にマラカイトの菱形を身につけさせると、眠りにつき、悪霊を寄せ付けないと信じられていました。[26] マルボドゥスは、マラカイトには保護特性があり、眠りを助ける力があるため、若者のお守りとしてマラカイトを推奨しました。[27]また、マラカイトは歴史的に雷や伝染病から身を守るため、また健康、成功、愛情の不変性のために身につけられてきました。[27]中世には、健康を維持し、山羊座がかかりやすいと考えられていたうつ病を回避するために、太陽の図やシンボルが刻まれたマラカイトを身につけるのが習慣でした。[27]
古代エジプトでは、緑色（ワジ）は死と復活の力、そして新たな生命と豊穣と関連づけられていた。古代エジプト人は、死後の世界には「マラカイトの野」と呼ばれる永遠の楽園があり、彼らの人生に似ているが痛みや苦しみはないと信じていた。[28]
鉱石の用途
マラカイトから銅鉱石を抽出する簡単な方法には、製錬などの熱力学的プロセスが含まれます。[29]この反応では、熱と炭素が添加され、炭酸塩が分解して酸化銅が残り、石炭などの追加の炭素源が酸化銅を銅に変換します。[29] [30]
この反応の基本的な言葉の式は次のとおりです。
炭酸銅＋熱→二酸化炭素＋酸化銅（色が緑から黒に変わる）。[29] [30]
酸化銅＋炭素→二酸化炭素＋銅（黒色から銅色への色の変化）。[29] [30]
マラカイトは低品位の銅鉱石ですが、金属の需要増加により、マラカイトは希酸に容易に溶解するため、湿式冶金法（硫酸などの水溶液を使用）などのより経済的な処理が使用されています。[31] [32] 硫酸はマラカイトのような酸化銅鉱石の最も一般的な浸出剤であり、製錬プロセスの必要性を排除します。[33]
マラカイトから銅鉱石を硫酸で浸出させる化学式は次の通りである。[33]
健康と環境への懸念
装飾用または銅鉱石目的のマラカイトの採掘には、鉱床の品位に応じて露天掘りまたは地下採掘が含まれます。 [34]露天掘りおよび地下採掘の慣行は、生息地と生物多様性の喪失を通じて環境悪化を引き起こす可能性があります。[35] [36]酸性鉱山排水は、不適切に管理された場合、または尾鉱池からの漏出が発生した場合、水と食料源を汚染し、人の健康に悪影響を及ぼす可能性があります。[36] [37]伝統的な冶金と新しい湿式冶金方法の両方による健康と環境への影響のリスクはどちらも重大ですが、[36]マラカイトなどの鉱石抽出のための湿式冶金プロセスでの節水と廃棄物管理慣行はより厳格で、比較的持続可能です。[38]また、湿式冶金規制基準と革新の下でも環境への影響が大きい硫酸浸出などの方法のより良い代替案に関する新しい研究も行われています。[33]
ギャラリー
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コンゴ民主共和国カタンガ州カソムピ鉱山産のマラカイト鍾乳石（高さ9cmまで）。サイズ：21.6×16.0×11.9cm。 -
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サンクトペテルブルクのエルミタージュ美術館にあるマラカイトの花瓶 -
マラカイト、実体顕微鏡で撮影した画像 -
イギリスのカレンダー、1851年、金銅とマラカイト、高さ20.3cm、メトロポリタン美術館（ニューヨーク市） -
カレイドウム子供博物館のマラカイト -
マラカイトで彫られた象。長さ 11 cm。 -
3つの絡み合った鍾乳石に、ブルズアイ模様の模様が入った、磨かれたマラカイトのスライス
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参照
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外部リンク
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