Назад
Исследование природного берборита современными методами анализа

Берборит – редкий минерал класса боратов. Впервые найден в 1967 году на месторождении Люпикко (Питкяранта, Карелия, Россия)

Искусственные бораты бериллия в основном не содержат воды, единственным известным исключением является природный минерал берборит Be(BO)(OH)‧HO. 

Предметов исследования стал природный образец берборита из карьера Вевья, Норвегия.

Данный минерал был исследован методами монокристаллической рентгеновской дифракции, H ядерного магнитного резонанса (ЯМР) с переменной температурой и инфракрасной (ИК) спектроскопии. 

В результате было установлено, что кристаллическая структура представляет собой тригональный 1-политип с пространственной группой 321 и основана на электронейтральных [BeØ(BO)]-слоях, образованных BeOØ-тетраэдрами и BO-треугольниками. Благодаря статистической заполненности Ø-лиганда гидроксильными группами (50 %) и молекулами воды (50 %) берборит-1 и родственные ему политипы характеризуются сложной системой водородных связей. 

Точный анализ показывает, что в структуре природного берборита существуют две независимые системы водородных связей с участием подвижных протонов. Понижение температуры приводит к полной стабилизации протонов при критической «точке замерзания» 243 °С. 

Исследование проведено коллективом авторов: Чуканов Никита Владимирович – лаборатория кинетической калориметрии, Тарасов Виктор Петрович – лаборатория ядерного магнитного резонанса (ФИЦ ПХФ и МХ РАН), а также

  • Институт геохимии и аналитической химии им. Вернадского
  • Федеральный исследовательский центр «Кольский научный центр РАН»
  • Факультет гражданской и экологической инженерии и наук о Земле Университета Нотр-Дам (Канада)

Aksenov S.M., Chukanov N.V. [1,2], Tarasov V.P., Mackley S.A., Deyneko D.V., Krivovichev S.V., Burns P.C. The local state of hydrogen atoms and proton transfer in the crystal structure of natural berborite, Be2BeO3(OH)·H2O: low-temperature single crystal X-ray analysis, IR and 1H NMR spectroscopy, and crystal chemistry and structural complexity of beryllium borates. //Journal of Physics and Chemistry of Solids, v. 189, p. 111944, 22.02.2024 Q2, IF=4,383
Дата публикации: 22 февраля 2024 г.,
DOI: 10.1016/j.jpcs.2024.111944

Берборит – редкий минерал класса боратов. Впервые найден в 1967 году на месторождении Люпикко (Питкяранта, Карелия, Россия)

Искусственные бораты бериллия в основном не содержат воды, единственным известным исключением является природный минерал берборит Be(BO)(OH)‧HO. 

Предметов исследования стал природный образец берборита из карьера Вевья, Норвегия.

Данный минерал был исследован методами монокристаллической рентгеновской дифракции, H ядерного магнитного резонанса (ЯМР) с переменной температурой и инфракрасной (ИК) спектроскопии. 

В результате было установлено, что кристаллическая структура представляет собой тригональный 1-политип с пространственной группой 321 и основана на электронейтральных [BeØ(BO)]-слоях, образованных BeOØ-тетраэдрами и BO-треугольниками. Благодаря статистической заполненности Ø-лиганда гидроксильными группами (50 %) и молекулами воды (50 %) берборит-1 и родственные ему политипы характеризуются сложной системой водородных связей. 

Точный анализ показывает, что в структуре природного берборита существуют две независимые системы водородных связей с участием подвижных протонов. Понижение температуры приводит к полной стабилизации протонов при критической «точке замерзания» 243 °С. 

Исследование проведено коллективом авторов: Чуканов Никита Владимирович – лаборатория кинетической калориметрии, Тарасов Виктор Петрович – лаборатория ядерного магнитного резонанса (ФИЦ ПХФ и МХ РАН), а также

  • Институт геохимии и аналитической химии им. Вернадского
  • Федеральный исследовательский центр «Кольский научный центр РАН»
  • Факультет гражданской и экологической инженерии и наук о Земле Университета Нотр-Дам (Канада)

Aksenov S.M., Chukanov N.V. [1,2], Tarasov V.P., Mackley S.A., Deyneko D.V., Krivovichev S.V., Burns P.C. The local state of hydrogen atoms and proton transfer in the crystal structure of natural berborite, Be2BeO3(OH)·H2O: low-temperature single crystal X-ray analysis, IR and 1H NMR spectroscopy, and crystal chemistry and structural complexity of beryllium borates. //Journal of Physics and Chemistry of Solids, v. 189, p. 111944, 22.02.2024 Q2, IF=4,383
Дата публикации: 22 февраля 2024 г.,
DOI: 10.1016/j.jpcs.2024.111944