Российские ученые из Кольского научного центра РАН, СПбГУ и Минералогического музея им. Ферсмана нашли в Хибинах новую минеральную фазу — «кольский ашкрофтин» (KA). Это открытие может заставить ученых переписать данные о минерале столетней давности.
Ошибка 1924 года. Сто лет назад американский исследователь нашел похожий минерал в Гренландии и назвал его «калитомсонитом». В лаборатории он перепутал редкоземельный элемент иттрий с алюминием. Позже минерал переименовали в ашкрофтин, но формулу для него так и не пересчитали по-новому. Все эти годы наука опиралась на ошибочные цифры вековой давности.
Сейчас в Кировском руднике Хибин обнаружили вторичный минерал KA. Он образует тончайшие игольчатые кристаллы длиной до 0,2 мм. Внутри минерала есть полые силикатные трубки диаметром почти два нанометра. По сложности эта структура входит в топ-3,5% всех известных минералов мира.
Эти природные трубки оказались структурными родственниками синтетических материалов — цеолитов типа А, которые используются как фильтры и катализаторы. Если мысленно изменить каркас искусственного цеолита LTA, убрать часть связей и добавить семиугольные кольца, получится именно трубка из минерала KA. Ученые выстроили цепочку родственных минералов (кайсихит-(Y) → миявакиит-(Y) → KA). Чем дальше по ряду, тем больше в структуре кремния и крупнее поры: от тонких цепочек к пористым трубкам и, наконец, к гигантским нанотрубкам KA.
Состав хибинского KA сильно отличается от официальной формулы гренландского ашкрофтина. Более того, анализ старого образца из частной коллекции показал состав, очень близкий к российскому минералу. Вероятно, утвержденная сто лет назад формула просто неверна, и ее нужно пересмотреть после изучения оригинальных образцов современными методами.
До сих пор ни сам ашкрофтин, ни его аналоги никто не смог создать в лаборатории. Поскольку кольский минерал образовался при низких температурах, природа уже собрала сложную конструкцию за нас.
Его атомная архитектура служит готовой моделью для создания новых искусственных материалов. Синтез аналогов фазы KA позволит получить новый класс веществ, которые объединяют высокую пористость цеолитов со свойствами редкоземельных элементов. Такие материалы можно будет использовать для:
- ионного обмена;
- катализа химических реакций;
- сорбции газов;
- селективного разделения газовых смесей;
- создания магнитных или люминесцентных устройств.
Стоит отметить, что в Сети сейчас пишут, что этот минерал «дороже золота». Формулировка не верна. О его цене никто не говорил. Об этом «Мурманскому вестнику» сообщили в пресс-службе КНЦ РАН.
