Апатитские ученые открыли новый минерал

С 2018 года продолжается российско-итальянское научное сотрудничество – поиск новых минералов на уникальном геологическом объекте – вулкане Везувий. В результате совместной работы международная группа уже обнаружила и описала титансодержащую разновидность литидионита.

Итальянские минералоги с большой радостью сотрудничают с заполярными коллегами, так как Кольский научный центр обладает очень современным научным оборудованием, приобретенным в рамках национального проекта «Наука и университеты», а молодые специалисты КНЦ владеют рентгеноструктурным анализом и способны работать с кристаллами размерами менее 50 мкм (в два раза тоньше человеческого волоса).

В 2022 году был обнаружен кальциевый минерал без молекулы воды в своей структуре. Это привлекло внимание российских ученых, а исследование на высокоточном оборудовании помогло подтвердить догадку – найден новый минерал энрикофранкоит (Enricofrancoite). Исследования поддержал грантом Российский научный фонд. В статье, опубликованной в журнале Mineralogical Magazine, детально представлены особенности необычной кристаллической решетки.

Название минерал получил в честь Энрико Франко (1927-2009), профессора минералогии Неаполитанского университета, который внес значительный вклад в область минералогии Везувия. Среди прямых родственников (минералов со схожей структурой) энрикофранкоита ранее на Кольском полуострове были открыты манаксит MnKNaSi4O10 и фенаксит Fe2+KNaSi4O10.

Энрикофранкоит – новый силикат калия, кальция, натрия и кремния с общей формулой KNaCaSi4O10. По своей сути он уникален, так как соединения с 5-координированным кальцием ранее были неизвестны в природе. Кристаллическая структура энрикофранкоита содержит бесконечные силикатные трубки с формулой [Si8O20]8−∞, ориентированные в одном направлении. Пятикоординированные пирамиды СаО5 образуют димеры [Ca2O8].

Минерал содержит две системы пересекающихся каналов, в которых расположены атомы калия и натрия. Теоретические расчеты показали, что минералы группы эрикофранкоита должны обладать Na-ионной проводимостью.

Сейчас в Кольском научном центре работают над синтезом энрикофранкоита и исследуют его ионопроводящие свойства, которые потенциально могут быть использованы при производстве натриево-ионных аккумуляторов.

Исследования минералов на Кольском полуострове уже давно стали источником для синтеза природоподобных материалов с заданными свойствами – структурных аналогов природных минералов. Так, заполярные ученые разработали схему синтеза аналога линтисита – эффективного сорбента для извлечения йода из водных растворов. Освоен и синтез аналога минерала с каркасной структурой ситинакита (он носит коммерческое название IONSIV-911 и используется для извлечения радиоактивных нуклидов из водных растворов). Открытый на Кольском полуострове иванюкит и синтезированные здесь его аналоги имеют широкий спектр применения, например для утилизации жидких радиоактивных отходов. 

КНЦ РАН

76 статей

Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.

Показать больше