Фосфаты
Фосфаты — это минералы, являющиеся солями ортофосфорной кислоты H₃PO₄. Они довольно многочисленны и весьма разнообразны по составу.
Классификация фосфатов:
- Безводные кислые — монетит CaH[PO₄] и другие
- Безводные нормальные — витлокит Ca₃[PO₄]₂, монацит (Ce,La,Di)[PO₄] и другие
- Кислые водные — породит Mn₅H₂[PO₄]₄·4H₂O, брушит CaH[PO₄]·2H₂O и другие
- Нормальные водные — файрфильдит Ca₂(Mn,Fe)[PO₄]₂·2H₂O, вивианит Fe₃[PO₄]·8H₂O и другие
- Безводные, содержащие OH, F, Cl — особенно обильные, важнейший представитель — апатит Ca₅[PO₄]₃(OH,F,Cl)
- Водные, содержащие OH — веселиит (Cu,Zn)₃[(OH)₃|PO₄]·2H₂O, бирюза CuAl₆[(OH)₂|PO₄]·4H₂O и другие
- Сложные фосфаты — ардеалит Ca₂H[SO₄][PO₄]·4H₂O и другие
Все эти минералы относятся к анизодесмическим оксисолям с анионной тетраэдрической структурной единицей [PO₄]³⁻. Она имеет сравнительно крупные размеры, поэтому наиболее устойчивы фосфаты с крупными трёхвалентными катионами (например, редких земель) и двухвалентным кальцием.
Фосфаты других трёхвалентных металлов, особенно Al, Fe³⁺, Mn³⁺, обладающих меньшими радиусами катионов, хотя и встречаются в природе в виде простых соединений (берлинит, гетерозит и некоторые другие), но сравнительно редки.
Изоморфные отношения между фосфатами, с одной стороны, и сульфатами, молибдатами, вольфраматами и хроматами с их тетраэдрическими анионами [XO₄]²⁻, с другой, вообще отсутствуют, за исключением единичных случаев: брушит — гипс. Такие же минералы, как коркит PbFe³⁺[(OH)₆|PO₄SO₄], гинсдалит PbAl₃[(OH)₆|PO₄·SO₄] и другие, обнаруживают лишь небольшое отклонение отношения [PO₄] : [SO₄] от 1 : 1.
Физические свойства:
- Удельный вес безводных — от 3,2 до 7,0
- Удельный вес водных — от 1,6 до 4
- Твёрдость безводных — 4–5
- Твёрдость водных — 3–4
- Окраска нередко светлая, но часто интенсивная. Особенно характерен синий цвет фосфатов Al и Fe, обусловленный одновременным присутствием ионов Fe²⁺ и Fe³⁺.
Генезис фосфатов разнообразен. Самый распространённый минерал среди фосфатов — апатит, постоянный акцессорий магматических и метаморфических пород. В нефелиновом сиените он образует гигантские скопления (Хибины). Крупные массы апатита образуются также экзогидатогенным путём (фосфориты). Наибольшее разнообразие фосфатов связано с пегматитами. Фосфаты тяжёлых металлов образуются в зоне окисления рудных месторождений.
Практическое использование:
- Фосфаты редких земель служат для извлечения последних
- Фосфаты тяжёлых металлов являются рудой на эти металлы
- Особенно большое значение имеет апатит в качестве агроруды и источника фосфора для многообразных применений
Химически аналогичны фосфатам арсенаты и ванадаты — соли аналогичных кислот H₃AsO₃ и H₃VO₃, чаще всего Cu²⁺, Pb²⁺, Fe³⁺ и других.
И. Г. Смыслова