केर्नोवाइट

कर्नोवाइट एक जलयुक्त कॉपर-आयरन आर्सेनेट खनिज है जिसका आदर्श रासायनिक सूत्र है Cu₂Fe(AsO₄)(OH)₄·4H₂Oयह एक आर्सेनेट खनिज है और लिरोकोनाइट के फेरिक आयरन-प्रमुख समतुल्य है, Cu₂Al(AsO₄)(OH)₄·4H₂O. लिरोकॉनाइट-कर्नोवाइट श्रृंखला में, Fe³⁺ संरचनात्मक साइट पर Al³⁺ के स्थान पर आ जाता है बिना समग्र फ्रेमवर्क को मूल रूप से बदले। कर्नोवाइट की परिभाषा तब होती है जब लौह आयरन उस साइट पर प्रमुख अधिग्रहण होता है; ऐसा सामग्री जहां एल्यूमीनियम प्रमुख होता है, लिरोकॉनाइट बना रहता है, भले ही इसका रंग बहुत हरा हो।

यह खनिज पुराने नमूनों से ज्ञात है, जिन्हें कॉर्नवॉल, इंग्लैंड के स्ट डे के निकट वेल गॉरलैंड खदान से संग्रहीत किया गया हो सकता है। यह एक कॉपर-धारक अयस्क समूह के ऑक्सीकृत हिस्से में एक द्वितीयक खनिज के रूप में पाया जाता है। केर्नोवाइट आमतौर पर हरा होता है, जबकि एल्यूमीनियम-अधिकता वाला लिरोकॉनाइट आमतौर पर नीले से नीले-हरे रंग का होता है। रंग बढ़े हुए लौह सामग्री की संभावना दर्शाता है, लेकिन यह खनिज की पहचान स्थापित नहीं कर सकता क्योंकि बर्तमान में विश्लेषण के बाद भी कई हरे नमूने जो ऐतिहासिक रूप से लिरोकॉनाइट के रूप में चिह्नित किए गए थे, एल्यूमीनियम-अधिकता वाले रहे।

इतिहास और कर्नोवाइट की खोज

कर्नोवाइट को 2020 में प्रस्ताव संख्या IMA 2020-053 के तहत अंतर्राष्ट्रीय माइनरलॉजिकल समाज द्वारा एक नए खनिज प्रजाति के रूप में मंजूर किया गया था। इसका औपचारिक खनिज विवरण 2021 में प्रकाशित किया गया था। प्रकार के सामग्री एक हाल के एकत्रित नमूना नहीं है; बल्कि, यह एक ऐतिहासिक नमूना है जिसका संभवतः 1800 के आसपास वीहल गॉरलैंड में खनन किया गया था। इसकी पुनरीक्षा से पहले, सामग्री को लिरोकॉनाइट के रूप में चिह्नित किया गया था और इसके माध्यम से कई ऐतिहासिक खनिज संग्रहों में से गुजरा, जिनमें कॉर्निश एकत्रकर्ता फिलिप रशली और सर आर्थर रसेल के संग्रह शामिल थे।

खनिज का नाम उसके एक वैज्ञानिक के नाम पर रखा गया था कर्नोव, कॉर्नवॉल की कॉर्निश भाषा में नाम। चयन एक विशिष्ट व्यक्ति के बजाय प्रकार के स्थान को प्रतिबिंबित करता है। केर्नोवाइट को खनिज विज्ञान परीक्षण के बाद पहचाना गया था जिसमें पाया गया कि फेरिक आयरन, एल्यूमीनियम के बजाय, अब तक लिरोकॉनाइट के साथ वर्गीकृत सामग्री में संबंधित ऑक्टहेड्रल रूप से समन्वित साइट में प्रभुत्व रखता है।

इसकी पहचान एक ज्ञात खनिज श्रृंखला में एक संरचनात्मक अंतर को दर्शाती है। पहले अवलोकनों ने स्थापित किया था कि हरे रंग के लिरोकॉनाइट नमूने आमतौर पर नीले उदाहरणों की तुलना में अधिक लोहा रखते हैं। हालांकि, लोहा समृद्धि अकेले एक अलग प्रजाति के लिए पर्याप्त नहीं है। कर्नोवाइट केवल ऐसे सामग्री तक सीमित है जिसमें आवश्यक संरचनात्मक साइट पर Fe³⁺ Al³⁺ से अधिक होता है। इस प्रजाति की परिभाषा आधुनिक खनिज नामकरण में उपयोग किए गए प्रमुख-घटक नियम के अनुसार है।

केर्नोवाइट का निर्माण और भूगोलीय उपस्थिति

कर्नोवाइट क्वार्ट्ज-समृद्ध गॉसन में गुफाओं में एक द्वितीयक खनिज के रूप में पाया जाता है। गॉसन एक ऑक्सीकृत, अपक्षयित सामग्री है जो लवण-धातु युक्त अयस्क के ऊपर या चारों ओर विकसित हुई है। प्रकार के सामग्री में, गुफाओं में खराब रूप से विभेदित माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रे सल्फाइड और खराब रूप से क्रिस्टलीय आर्सेनिक-आधारित चरण होते हैं, जिसमें फार्माकोसिडेराइट और ओलिवेनाइट समूह के खनिज शामिल हैं। यह संबंध प्राथमिक कॉपर-आर्सेनिक सल्फाइड समूह के ऑक्सीकरण और परिवर्तन के दौरान खनिज बनाने के साथ संगत है।

केर्नोवाइट के गठन के लिए कॉपर, फेरिक आयरन, आर्सेनिक, ऑक्सीजन, हाइड्रॉक्सिल वाहक तरल पदार्थ और पानी की उपलब्धता की आवश्यकता होती है। अपक्षयन के दौरान, प्राथमिक सल्फाइड्स के ऑक्सीकरण से एसिडिक से लेकर स्थानीय रूप से उदासीनीकृत समाधान में Cu²⁺ और Fe³⁺ छोड़े जा सकते हैं। आर्सेनिक आर्सेनिक वाहक सल्फाइड्स या आर्सेनाइड्स से छोड़ा जा सकता है और ऑक्सीकृत स्थितियों में आर्सेनेट प्रजातियों के रूप में परिवहन किया जा सकता है। जहां इन घटकों का खुले स्थानों, जैसे गॉसन में फ्रैक्चर और गुहा में अंतःक्रिया होती है, जलयुक्त कॉपर-आयरन आर्सेनेट अवक्षेपित हो सकते हैं।

खनिज की जलयुक्त स्थिति निर्माण के एक निकट-सतह या कम तापमान जलीय परिवेश को इंगित करती है, जबकि उच्च तापमान मैग्मैटिक स्थितियों के बजाय। फार्माकोसिडेराइट और ओलिवेनाइट समूह के खनिजों के साथ इसकी उपस्थिति स्थानीय pH, रेडॉक्स स्थितियों, घुलित धातु सांद्रता और जल गतिविधि में परिवर्तन को प्रतिबिंबित करती है। ऐसी स्थितियां एक ही ऑक्सीकृत अयस्क क्षेत्र में छोटी दूरियों पर भिन्न हो सकती हैं, जिसके कारण कई कॉपर और आयरन आर्सेनेट खनिज एक साथ विकसित हो सकते हैं।

केर्नोवाइट की क्रिस्टल संरचना

कर्नोवाइट मोनोक्लिनिक क्रिस्टल प्रणाली में क्रिस्टलीकृत होता है। इसकी संरचना स्पेस ग्रुप में एकल-क्रिस्टल एक्स-रे विवर्तन द्वारा निर्धारित की गई थी I2/a, आम अंतरिक्ष समूह के अप्रामाणिक सेटिंग C2/c. संरचना लिरोकॉनाइट के समान है, जो आयन के प्रतिस्थापन के साथ संगत है, जिसमें Al³⁺ के स्थान पर Fe³⁺ के प्रतिस्थापन के बजाय खनिज फ्रेमवर्क के पूर्ण पुनर्निर्माण के बजाय।

संरचना लिंकित आर्सेनेट चतुष्फलक, हाइड्रॉक्सिल-वाहक धातु समन्वय पॉलीहेड्रा और जल अणुओं से बनी होती है। कॉपर जेन-टेलर विकृति के कारण द्वारा प्रभावित साइटों पर रहता है, जो कॉपर के यौगिकों की विशेषता है, जिसके परिणामस्वरूप एक लंबा कॉपर-ऑक्सीजन समन्वय परिवेश बनता है। फेरिक आयरन एक अष्टफलकीय रूप से समन्वित साइट पर रहता है जो लिरोकॉनाइट में मुख्य रूप से एल्यूमिनियम द्वारा ले लिया जाता है। बड़े आयन Fe³⁺ द्वारा Al³⁺ के स्थानांतरण के कारण संरचनात्मक अंतर नोट करने योग्य होते हैं जबकि समान मूल संरचना प्रकार बनी रहती है।

जल अणुओं के संरचनात्मक रूप से महत्वपूर्ण होना केर्नोवाइट में है। आदर्श सूत्र में सूत्र इकाई प्रति चार जल अणुओं के साथ-साथ चार हाइड्रॉक्सिल समूह भी शामिल होते हैं। जल अणुओं, हाइड्रॉक्सिल समूहों और आर्सेनेट चतुष्फलक के ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन संरचनात्मक जलयुक्त संरचना के स्थायित्व में योगदान देता है। संरचनात्मक जल के नुकसान या संशोधन के कारण गर्मी, डिहाइड्रेशन या लंबे समय तक परिवर्तन के दौरान खनिज प्रभावित हो सकता है।

भौतिक और रासायनिक गुण केर्नोवाइट

कर्नोवाइट के रूप में आमतौर पर हरा से एमरल्ड हरा के रूप में वर्णित किया जाता है। इसका रंग Cu²⁺ और Fe³⁺ की उपस्थिति से जुड़ा होता है, यद्यपि ठोस के मोटाई, क्रिस्टल अभिमुखीकरण, समावेशन, सतह की स्थिति और लोहे और एलुमिनियम के आपेक्षिक अनुपात पर निर्भर करता है। यह क्वार्ट्ज-गॉसन सामग्री में गुहा के किनारों पर छोटे क्रिस्टल या क्रिस्टल बूंदों के रूप में हो सकता है। चूंकि पुष्टि की गई सामग्री पुराने नमूनों से आती है और अन्य द्वितीयक चरणों के साथ घनिष्ठ रूप से बंधी हुई है, इसलिए कई पारंपरिक भौतिक माप बाधित होते हैं।

आदर्श सूत्र, Cu₂Fe(AsO₄)(OH)₄·4H₂O, कॉपर, फेरिक आयरन, आर्सेनेट, हाइड्रॉक्सिल समूह और अणु जल रखता है। प्रकार के सामग्री के इलेक्ट्रॉन-सूक्ष्मदर्शी विश्लेषण, रमन स्पेक्ट्रोस्कॉपी द्वारा समर्थित, एक अनुभाविक संघटन दिया जो लगभग है Cu₁.₈₈(Fe₀.₇₉Al₀.₀₉)Σ₀.₈₈(As₁.₁₂O₄)(OH)₄·3.65H₂O. इस विश्लेषण में पाया गया कि प्रकार के सामग्री रासायनिक रूप से आदर्श नहीं है: इसमें छोटा एलुमिनियम होता है और कॉपर, लौह, आर्सेनिक और पानी की मात्रा में छोटे विचलन होते हैं। ऐसे विचलन द्वितीयक जलयुक्त खनिजों के लिए सामान्य हैं और जब Fe³⁺ Al³⁺ के ऊपर अधिक होता है तो यह प्रजाति निर्धारण को बदल नहीं देता है।

Kernowite को एक जलयुक्त खनिज के रूप में व्यवहार किया जाना चाहिए जो परिवर्तन के प्रति संवेदनशील हो सकता है। सतही नमी के नुकसान, अपघटन, सूक्ष्म फ्रैक्चरिंग और पड़ोसी आर्सेनेट चरणों के साथ मिश्रण विश्लेषण परिणामों को कठिन बना सकते हैं। इसका प्रकाशीय दृष्टि और लगभग रासायनिक संरचना उपलब्धि संकेतक के रूप में उपयोगी होते हैं, लेकिन निर्णायक पहचान के लिए मात्रात्मक विश्लेषण और संरचनात्मक पुष्टि की आवश्यकता होती है।

प्रकार आउ विविधता केर्नोवाइट

कर्नोवाइट के कोई आधिकारिक रूप से मान्यता प्राप्त विविधताएं नहीं हैं। निम्नलिखित शब्द रचनात्मक या भूविज्ञान संबंधों का वर्णन करते हैं, अलग-अलग विविधताओं के बजाय:

• लोह-प्रमुख कर्नोवाइट: अनुचित संरचनात्मक साइट पर Fe³⁺, Al³⁺ के ऊपर प्रभावी होने वाले लिरोकॉनाइट-कर्नोवाइट श्रृंखला में सामग्री।
• एलुमिनियम-युक्त कर्नोवाइट: Kernowite में छोटे Al³⁺ के साथ हो सकता है, जैसा कि प्रकार-सामग्री विश्लेषण द्वारा दिखाया गया है। Fe³⁺ प्रभावी बना रहे तक यह Kernowite रहता है।
• लिरोकॉनाइट-कर्नोवाइट बीच के सामग्री: नमूने जिनमें चर Fe³⁺ और Al³⁺ सामग्री होती है, ठोस-विलयन श्रृंखला के भीतर होते हैं। उनका खनिज का नाम वर्ण के बजाय प्रमुख धनायन पर निर्भर करता है।
• हरा लिरोकॉनाइट: हरा रंग अकेले कर्नोवाइट के प्रमाण नहीं है। कई हरे नमूने अभी भी एल्यूमीनियम आयन (Al³⁺) से अधिक होते हैं और रासायनिक विश्लेषण के बाद लिरोकॉनाइट के रूप में पहचाने जाने चाहिए।

कैर्नोवाइट कहां पाया जाता है?

पुष्टि विधि स्थल वेल गॉरलैंड, कॉर्नवॉल, इंग्लैंड में स्ट डे के पास है। वेल गॉरलैंड स्ट डे के आसपास ऐतिहासिक रूप से महत्वपूर्ण तांबा खनन क्षेत्र का हिस्सा रहा है और इसे मुख्य रूप से तांबा अयस्क के लिए काम किया गया था। प्रकार के नमूना पुराने खनन सामग्री से जुड़ा हुआ है, शायद 1800 के आसपास एकत्र किया गया था, और बाद में संग्रहालय संग्रहों में संरक्षित कर लिया गया था।

खनिज क्वार्ट्ज-गॉसन में गुफाओं से रिपोर्ट किया जाता है, ताजा अपरिवर्तित सल्फाइड अयस्क के बजाय। इसका तत्काल संबंध खराब रूप से क्रिस्टलीकृत आर्सेनिक चरण, फार्माकोसिडेराइट, ऑलिवेनाइट-समूह के खनिज, और अपृथकृत ग्रे सल्फाइड सामग्री से होता है। यह स्थिति ऑक्सीकृत कॉपर-आर्सेनिक खनिज समूह की विशेषता है।

कर्नोवाइट को वर्तमान में एक व्यापक खनिज के रूप में नहीं माना जाना चाहिए जिसके कई पुष्टि के साथ स्थल हैं। इसकी औपचारिक परिभाषा हाल ही में हुई है, और कॉर्नवॉल या अन्य ऑक्सीकृत कॉपर खनिजों से आए ऐतिहासिक हरे नमूने आज के मात्रात्मक और क्रिस्टलोग्राफिक विधियों के उपयोग के बिना नहीं जांचे गए हो सकते हैं। ऐतिहासिक रूप से लोरीकॉनाइट के रूप में वर्णित सामग्री को कर्नोवाइट में वर्गीकृत करने से पहले इसकी पुनः विश्लेषण की आवश्यकता है।

कैसे कर्नोवाइट की पहचान करें

चित्रात्मक परीक्षण एक प्रारंभिक संकेत प्रदान कर सकता है क्योंकि केर्नोवाइट आमतौर पर हरा होता है और ऑक्सीकृत तांबा-आर्सेनिक संग्रह में पाया जाता है। हालांकि, दृष्टि द्वारा पहचान अनुन्मेय नहीं है। तांबा आर्सेनेट, तांबा फॉस्फेट, जलयुक्त आयरन आर्सेनेट और हरा लिरोकॉनाइट एक ही स्थिति में पाए जा सकते हैं और हाथ के नमूने या सूक्ष्मदर्शी के तहत एक दूसरे के समान दिख सकते हैं।

इलेक्ट्रॉन-माइक्रोप्रॉब विश्लेषण उस स्थान पर Fe³⁺ या Al³⁺ के वरीयता का निर्धारण करने के लिए मुख्य विधि है। विश्लेषण में कॉपर, आयरन, एलुमिनियम, आर्सेनिक और अन्य संभावित प्रतिस्थापन तत्वों के मापन की आवश्यकता होती है, जबकि जल और हाइड्रॉक्सिल सामग्री को स्टॉइकियोमेट्री से निर्धारित करना चाहिए और संभव हो तो स्पेक्ट्रोस्कोपिक विधियों द्वारा पूरक करना चाहिए। रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी आर्सेनेट समूह, हाइड्रॉक्सिल समूह और संरचनात्मक जल की उपस्थिति की पुष्टि करने में उपयोगी होती है, विशेष रूप से जब क्रिस्टल सामान्य बुल्क विधियों के लिए बहुत छोटे होते हैं।

एकल-क्रिस्टल एक्स-रे विवर्तन संरचना की सबसे सीधी पुष्टि प्रदान करता है जहां उपयुक्त क्रिस्टल को अलग किया जा सकता है। पाउडर एक्स-रे विवर्तन, इलेक्ट्रॉन विवर्तन और इलेक्ट्रॉन बैकस्टैटर डिफ्रैक्शन भी पहचान में सहायता कर सकते हैं, यद्यपि जब अणु छोटे, खराब रूप से क्रिस्टलीय, जलयुक्त या अन्य द्वितीयक चरणों के साथ एकरूप होते हैं तो व्याख्या कठिन हो सकती है। इसलिए, कर्नोवाइट की विश्वसनीय पहचान को उत्पत्ति, रासायनिक संघटन, रमन डेटा और क्रिस्टलोग्राफिक साक्ष्य के साथ जोड़ना चाहिए।

मुख्य खनिज जिसका अंतर आवश्यक है वह लिरोकोनाइट है, Cu₂Al(AsO₄)(OH)₄·4H₂O. कर्नोवाइट और लिरोकॉनाइट के समान संरचनात्मक प्रकार है, समान हाइड्रेशन है, और निकटता से संबंधित रासायनिक सूत्र हैं। कर्नोवाइट में Fe³⁺ के वर्चस्व के बजाय लिरोकॉनाइट में Al³⁺ के वर्चस्व के लिए निर्णायक मानदंड है। अन्य संयुक्त आर्सेनेट, जैसे फार्माकोसिडेराइट और ओलिवेनाइट-समूह के खनिज, क्रिस्टल संरचना, कैटियन अनुपात, हाइड्रेशन और ऑप्टिकल गुणों में भिन्न होते हैं।

अनुप्रयोग और केर्नोवाइट के उपयोग

केर्नोवाइट के औद्योगिक, जेवलिन, सजावटी या अयस्क प्रसंस्करण अनुप्रयोग के लिए कोई स्थापित उपयोग नहीं है। यह एक द्वितीयक खनिज के रूप में सीमित मात्रा में पाया जाता है और अलग से खनन नहीं किया जाता है। इसके उच्च आर्सेनिक सामग्री के कारण इसे उचित खनिज-नमूना सावधानियों के बिना सामान्य निपटान के लिए अनुचित माना जाता है।

इसका उपयोग मुख्य रूप से खनिज विज्ञान और विश्लेषणात्मक है। केर्नोवाइट लिरोकॉनाइट-केर्नोवाइट श्रृंखला के लिए एक परिभाषित फेरिक आयरन अंत-सदस्य प्रदान करता है और ऐतिहासिक कॉर्निश कॉपर-आर्सेनेट नमूनों को अधिक सटीक रूप से वर्गीकृत करने की अनुमति देता है। खनिज का ऑक्सीकृत कॉपर निक्षेप में द्वितीयक आर्सेनेट बनावट के अध्ययन में भी उपयोग किया जा सकता है, विशेष रूप से जहां आयरन-एल्यूमिनियम प्रतिस्थापन खनिज स्थिरता और रंग पर प्रभाव डालता है।