| 研究概要 |
1.はじめに 文献等によれば、その存在が疑問とされているものも含めて、希土類元素リン酸塩鉱物には、(1)モナズ石(単斜晶系〔Ce〕PO_4、〔Ce〕=Ce族希土類元素)、(2)ゼノタイム(正方晶系〔Y〕PO_4、〔Y〕=Y族希土類元素)、(3)ラブドフェン(六方晶系RPO_4・nH_2O、R=希土類元素、n=0.5-1)、(4)ワインシェンカイト(単斜晶系〔Y〕PO_4・2H_2O)、(5)チャーチアイト(単斜晶系〔Ce〕PO_4・2H_2O)、(6)フローレンス石(六方晶系〔Ce〕Al_3(PO_4)_2(OH)_6)、の6種類がある。これらの鉱物の生成条件と鉱物群間の相互関係について実験し考察した。
2.生成条件に関する結果 含水リン酸塩(ラブドフェン、ワインシェンカイト)はRイオンとPイオンを含む水溶液のpHを1〜3にすれば、室温でも沈澱生成する。無水リン酸塩(モナズ石、ゼノタイム)はラブドフェンやワインシェンカイトを空気中で加熱すると生成する。チャーチアイトは発見者(A.H.Church,1865)の分析ミスで、実はワインシェンカイトの誤りである。フローレンス石はAlを含む希土類元素リン酸塩であるが、Alが希土類元素リン酸塩中に固溶するためには、RPO_4・nH_2Oの生成条件よりも、もっと高温、高圧が必要である。
3.相互関係に関する結果(1)ワインシェンカイトを室温で長時間磨砕すると、R=Dy、YまたはErのときに、ラブドフェンに変わる。(2)ワインシェンカイトを空気中で加熱すると、ゼノタイムに変わる。(3)ラブドフェンを空気中で加熱すると、R=La〜Gd、またはR=Ce+Yのときに→モナズ石型、R=TbまたはDyのときに→モナズ石型→ゼノタイム型、R=YまたはErのときに→ゼノタイム型、に変わる。(4)加圧下ではモナズ石型→ゼノタイム型、ゼノタイム型→モナズ石型に変わる。(5)無水塩の融点は2000℃前後である。
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