Фото: РИА Новости / Валерий Мельников
Российские ученые совершили значительный прорыв в минералогии, детально изучив процесс превращения редкого арктического минерала паракелдышита в его близкий аналог — келдышит. Это исследование не только позволило уточнить химическую формулу и кристаллическую структуру келдышита, но и открыло новые перспективы для создания инновационных материалов.
Келдышит был впервые обнаружен в Ловозерском массиве на Кольском полуострове, в самом сердце Арктики. Повторные исследования с использованием передовых методик выявили любопытный факт: большинство образцов, ранее классифицированных как келдышит, на самом деле являются паракелдышитом, который частично протонирован и обеднен натрием. Это фундаментальное открытие имеет большое практическое значение, поскольку позволяет разрабатывать ионообменные вещества, такие как надежные селективные сорбенты, востребованные в различных отраслях промышленности.
Для глубокого понимания механизма трансформации ученые провели серию тщательно контролируемых лабораторных экспериментов. Они подвергали паракелдышит гидролизу в растворах соляной кислоты различной концентрации и при разных температурных режимах. Результаты показали, что даже в умеренных условиях минерал начинает терять значительную часть ионов натрия. По мере увеличения концентрации кислоты и продолжительности реакции в структуре минерала начинает активно формироваться келдышит.
Исследователи особо подчеркнули, что ключевую роль в этом преобразовании играет формирование прочной водородной связи в структуре келдышита, чего нет у его предшественника — паракелдышита. Именно эта связь обеспечивает стабильность новой формы минерала.
В работе над этим проектом принимали участие ведущие специалисты из Лаборатории природоподобных технологий и техносферной безопасности Арктики Кольского научного центра РАН, а также их коллеги из Московского государственного университета, Санкт-Петербургского государственного университета и Музейно-выставочного центра «Апатит». Это междисциплинарное сотрудничество позволило достичь столь значимых результатов.
