Vivianite

Vivianite
Classificazione Strunz (ed. 10)8.CE.40[1]
Formula chimicaFe2+3(PO4)2 • 8(H2O)[2]
Proprietà cristallografiche
Gruppo cristallinotrimetrico
Sistema cristallinomonoclino[3]
Classe di simmetriaprismatica[4]
Parametri di cellaa = 10,1518(6) Å, b = 13,4327(7) Å, c = 4,7005(3) Å, β = 104,692(2)°, V = 620,03 ų, Z = 4[5]
Gruppo puntuale2/m[4]
Gruppo spazialeC2/m[4]
Proprietà fisiche
Densità misurata2,67 - 2,69[5] g/cm³
Densità calcolata2,696[5] g/cm³
Durezza (Mohs)1,5 - 2[6]
Sfaldaturasettile[5]
Fratturaperfetta su {010}[3]
Coloreincolore, blu-verde, azzurro cielo, verde bottiglia[6]
Lucentezzavitrea, perlacea[5]
Opacitàtrasparente, traslucida[5]
Strisciobianco, blu indaco[6]
Diffusioneraro[7]
Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale
Vivianite fotografata subito dopo il ritrovamento, dopo 24 ore e dopo un mese quando si è completamente trasformata in metavivianite per l'intervento della luce (fotoni)

La vivianite (simbolo IMA: Viv[8]) è un minerale raro del gruppo della vivianite appartenente alla famiglia minerale dei "fosfati, arsenati e vanadati" e con composizione chimica Fe2+3(PO4)2 • 8(H2O).[2]

Etimologia e storia

La vivianite ha ricevuto il suo nome da Abraham Gottlob Werner, che ha chiamato il minerale in onore dello scopritore e primo descrittore John Henry Vivian (1785–1855),[3] un mineralogista britannico.

Secondo la descrizione di Werner, la vivianite fu scoperta per la prima volta in Cornovaglia.[9] Secondo William Phillips (1823), la località tipo esatta è la miniera "Huel Kind", oggi chiamata anche "Wheal Kind" o "Wheal Kine", vicino a St Agnes (in Cornovaglia, Inghilterra).[10]

Il minerale era noto almeno 70 anni prima. Una possibile prima menzione si trova nell'opera latina Terrae musei regii dresdensis. Accedunt terrarum sigillatarum figuræ, pubblicata nel 1749, da Christian Gottlieb Ludwig, dove si parla di "terram egregie cæruleam, prope eccardsbergam", ovvero una "eccellente terra azzurra di Eckartsberga". Tuttavia Ludwig non riconosce questa terra come un minerale indipendente.

Nel 1751, Gottlob Carl Springfeld effettuò una prima analisi della terra azzurra di Eckartsberga e descrisse il materiale come "formato da nidi in pezzi sferici di varie dimensioni, circondati da una crosta ghiaiosa. I chicchi erano bianchi e quando venivano esposti all'aria il materiale diventava blu." Springfeld dimostrò anche che non si trattava di un composto di rame, come si sospettava in precedenza, bensì di un composto di ferro. Sottolinea inoltre la somiglianza con il pigmento blu di Prussia, scoperto all'inizio del XVIII secolo.[11][12] Di conseguenza, Springfeld può essere considerato il primo descrittore ed Eckartsberga come la località tipo effettiva.[13]

Solo nel 1784 Martin Heinrich Klaproth dimostrò che il minerale oggi noto come terra di ferro blu era un fosfato di ferro e non era identico al blu di Prussia, ovvero l'esacianidoferrato di ferro. Dopo un'analisi quantitativa effettuata nel 1807, Klaproth fornì la composizione del minerale come 47,50% di ossido di ferro, 32% di acido fosforico e 20% di acqua,[13] che è già molto vicina alla composizione chimica effettiva.

Nel sistema minerale di Abraham Gottlob Werner, pubblicato da Johann Friedrich August Breithaupt nel 1817 poco dopo la morte di Werner, il minerale qui denominato vivianite rientra nella "famiglia del talco", ovvero i silicati di magnesio. Tuttavia, la descrizione del minerale corrisponde alle proprietà della "terra di ferro blu", che si trova altrove nel sistema Werner. La vivianite è stata quindi classificata nel sistema minerale di Werner senza analisi chimica. Nel 1821, Friedrich Stromeyer determinò che la "terra di ferro blu" e la vivianite di Werner erano identiche.[13][14]

Il campione tipo del minerale proveniente dalla Cornovaglia è conservato nelle Collezioni geoscientifiche della Università di Freiberg con il numero di collezione 102863.[15][16]

Classificazione

La classica nona edizione della sistematica dei minerali di Strunz, aggiornata dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) fino al 2009,[17] elenca la vivianite nella classe "8. Fosfati, arseniati, vanadati" e nella sottoclasse "8.C Fosfati senza anioni aggiuntivi, con H2O"; questa viene ulteriormente suddivisa in base alle dimensioni dei cationi coinvolti, in modo che la vivianite possa essere trovata nella sezione "8.CE Con soltanto cationi di media dimensione, RO4:H2O circa 1:2,5" dove insieme ad annabergite, arupite, barićite, eritrite, ferrisymplesite, hörnesite, köttigite, manganohörnesite, pakhomovskyite e parasymplesite forma il sistema nº8.CE.40.[18]

Tale classificazione è mantenuta anche nell'edizione successiva, proseguita dal database "mindat.org" e chiamata Classificazione Strunz-mindat, dove nel sistema 8.CE.40 fa la comparsa anche il minerale cabrerite.[1]

Nella Sistematica dei lapis (Lapis-Systematik) di Stefan Weiß la vivianite si trova nella classe dei "fosfati, arsenati e vanadati" e da lì nella sottoclasse dei "fosfati idrati, senza anioni estranei" e nella sottoclasse dei "[composti con] cationi di piccole e medie dimensioni: Be e Al-Mn-Fe-Cu-Zn-Mg; gruppo della vivianite" dove forma il sistema nº VII/C.13 insieme a annabergite, arupite, babánekite, barićite, bobierrite, cattiite, eritrite, hörnesite, köttigite, manganohörnesite, pakhomovskyite e parasymplesite.[19]

Anche nella sistematica dei minerali secondo Dana, usata principalmente nel mondo anglosassone, la vivianite è elencata nella classe dei "fosfati, arsenati e vanadati" e nella sottoclasse dei "fosfati idrati ecc., con (A2+)3(XO4)2 • x(H2O)"; qui il minerale è nella sezione nº 40.3.6, dove forma il "gruppo della vivianite" insieme ad annabergite, arupite, barićite, eritrina, hörnesite, köttigite, pakhomovskyite e parasymplesite.[20]

Abito cristallino

La vivianite cristallizza nel sistema monoclino con il gruppo spaziale C2/m (gruppo nº 12) con i parametri reticolari a = 10,1518(6) Å, b = 13,4327(7) Å, c = 4,7005(3) Å e β = 104,692(2)°, oltre ad avere 4 unità di formula per cella unitaria.[5]

Chimica

La composizione teorica idealizzata della vivianite, Fe2+3[PO4]2 • 8(H2O) è composta dal 33,40% di ferro (Fe), dal 12,35% di fosforo (P), dal 3,22% di idrogeno (H) e dal 51,03% di ossigeno (O). Nella notazione della formula dell'ossido, ciò corrisponde al 42,97% di ossido ferroso (FeO), al 28,30% di anidride fosforica (P2O5) e al 28,73% di acqua (H2O).

Nell'aria, lo ione ferro nella vivianite si ossida parzialmente da Fe2+ a Fe3+ e si trasforma nel minerale noto come metavivianite con la composizione chimica Fe2+Fe3+2(PO4)2(OH)2 • 6(H2O).[2] Ciò avviene di solito molto rapidamente, entro pochi minuti od ore,[21] con il processo che risulta accelerato dall'esposizione alla luce.[22][23]

Proprietà chimico-fisiche

A causa dell'ossidazione del ferro, il minerale inizialmente incolore solitamente vira al blu-nero o al verde, occasionalmente anche al viola o al marrone. Anche il colore del suo striscio è inizialmente incolore, tendente al bianco-bluastro, per poi virare al blu indaco.

La vivianite fonde facilmente davanti al cannello a soffiatura, trasformando la fiamma in un blu-verde e diventando magnetica.[24] Il minerale è facilmente solubile in acido cloridrico (HCl) e in acido nitrico (HNO3).[21]

Origine e giacitura

La vivianite si forma come minerale secondario nella zona ossidata di depositi di minerali metallici e pegmatiti di granito complesse; sostituisce il materiale organico nelle ossa fossili, nei sedimenti lacustri e nei minerali di ferro e torbiere; la paragenesi è con metavivianite, ludlamite, pirite e pirrotite.[3]

La vivianite è un minerale piuttosto diffuso e si contano ritrovamenti in tutto il mondo.[25][26]

Utilizzi

Come pigmento

La vivianite è un colorante blu che probabilmente è stato utilizzato fin dall'antichità[27] e ha avuto un ruolo nella pittura su tavola dell'Alto Medioevo.[28]

Come pigmento è noto con il nome di blu ferro, ma non è molto stabile. Oggigiorno svolge un ruolo solo nel trattamento dei dipinti storici, ad esempio nel restauro. Tuttavia, l'uso del nome blu ferro porta a confusione con il blu di Prussia, poiché il termine in lingua inglese ('iron blue') è il suo sinonimo nel settore.

Come una pietra preziosa

La vivianite non è adatta all'uso commerciale come pietra preziosa a causa della sua bassa durezza e della sua sfaldatura. Tuttavia, tra i collezionisti e gli hobbisti è un oggetto ricercato per lo scambio o la vendita.[29]

Note

  1. ^ a b (EN) Strunz-mindat (2025) Classification - With only medium-sized cations, RO4:H2O about 1:2.5, su mindat.org. URL consultato il 1º marzo 2025.
  2. ^ a b c (EN) Malcolm Back et al., The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: January 2025 (PDF), su cnmnc.units.it, IMA/CNMNC, Marco Pasero, gennaio 2025. URL consultato il 1º marzo 2025.
  3. ^ a b c d (EN) Vivianite (PDF), su handbookofmineralogy.org. URL consultato il 1º marzo 2025.
  4. ^ a b c (EN) Vivianite Mineral Data, su webmineral.com, David Barthelmy. URL consultato il 1º marzo 2025.
  5. ^ a b c d e f g (EN) Vivianite, su mindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. URL consultato il 1º marzo 2025.
  6. ^ a b c (DE) Vivianite, su mineralienatlas.de. URL consultato il 1º marzo 2025.
  7. ^ Annibale Mottana, Rodolfo Crespi e Giuseppe Liborio, Minerali e rocce, Milano, Mondadori Editore, 1977.
  8. ^ (EN) Laurence N. Warr, IMA–CNMNC approved mineral symbols (PDF), in Mineralogical Magazine, vol. 85, 2021, pp. 291-320, DOI:10.1180/mgm.2021.43. URL consultato il 1º marzo 2025.
  9. ^ (DE) A.G. Werner, Abraham Gottlob Werners letztes Mineral-System (PDF), Freiberg, Craz und Gerlach, Carl Gerold, 1817, pp. 41-42. URL consultato il 1º marzo 2025.
  10. ^ (EN) William Phillips, Phosphate of iron. Vivianite, in An Elementary Introduction to the Knowledge of Mineralogy, 3ª ed., Londra, pp. 238-239. URL consultato il 1º marzo 2025.
  11. ^ (LA) G.C. Springfeld, De Terra quadam cærulea, in fodina, prope Eccardsbergam in Thuringia, reperta (PDF), in Acta Physico-Medica Academiæ Caesareæ Leopoldino-Carolinæ Naturæ Curiosorum exhibentia Ephemerides, sive, Observationes Historias et Experimenta a Celeberrimis Germaniæ et Exterarum Regionum Viris Habita et Communicata, Singulari Studio Collecta, vol. 10, 1754, pp. 76-90. URL consultato il 1º marzo 2025.
  12. ^ (DE) J.C. Wiegleb, Geschichte des Wachsthums und der Erfindungen in der Chemie in der neuern Zeit, 2. Band. Von 1751 bis 1790, Berlino, Friedrich Nicolai, 1791, pp. 7-8. URL consultato il 1º marzo 2025.
  13. ^ a b c (DE) Thomas Witzke, Vivianit, su strahlen.org/tw. URL consultato il 1º marzo 2025.
  14. ^ (DE) F. Strohmeyer, Über das Eisenblau von Cornwall, in Journal für Chemie und Physik, vol. 33, 1821, p. 372. URL consultato il 1º marzo 2025.
  15. ^ (DE) R. Kurtz, Typmineralkatalog-Deutschland – Vivianit, su typmineral.uni-hamburg.de, Mineralogisches Museum Hamburg, 8 agosto 2020. URL consultato il 1º marzo 2025.
  16. ^ (EN) Catalogue of Type Mineral Specimens – V (PDF), su docs.wixstatic.com, Commission on Museums (IMA), 10 febbraio 2021. URL consultato il 1º marzo 2025.
  17. ^ (EN) Ernest Henry Nickel e Monte C. Nichols, IMA/CNMNC List of Minerals 2009 (PDF), su cnmnc.units.it, IMA/CNMNC, gennaio 2009. URL consultato il 1º marzo 2025 (archiviato dall'url originale il 29 luglio 2024).
  18. ^ (DE) Strunz 9 Classification - 8 Phosphate, Arsenate, Vanadate - 8.C Phosphate ohne weitere Anionen, mit H2O - 8.CE Mit ausschließlich mittelgroßen Kationen, RO4:H2O = 1:2.5, su mineralienatlas.de. URL consultato il 1º marzo 2025.
  19. ^ (DE) Lapis Classification - VII PHOSPHATE, ARSENATE UND VANADATE - VII/C Wasserhaltige Phosphate, ohne fremde Anionen, su mineralienatlas.de. URL consultato il 1º marzo 2025.
  20. ^ (EN) Dana Classification 8th edition - A3(XO4)2 • xH2O, su mindat.org. URL consultato il 1º marzo 2025.
  21. ^ a b Lehrbuch der Mineralogie p.636
  22. ^ (EN) Vergleichsbild von Vivianit im frischen, farblosen Zustand und zwei Stunden später nach Luft- und Lichteinwirkung umgewandelt in hellblauen Metavivianit, su mindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. URL consultato il 1º marzo 2025.
  23. ^ (EN) Vergleichsbild von Vivianit im frischen, farblosen Zustand und vier Tage später durch Lufteinwirkung umgewandelt in hellblauen Metavivianit, su mindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. URL consultato il 1º marzo 2025.
  24. ^ Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie pp. 642–643
  25. ^ (EN) Localities for Vivianite, su mindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. URL consultato il 1º marzo 2025.
  26. ^ (DE) Vivianite (Occurrences), su mineralienatlas.de. URL consultato il 1º marzo 2025.
  27. ^ (DE) Volkert Emrath, Einige alte Pigmente und Farbstoffe, deren Herkunft u. Verwendungszeiten in der Tafel-, Buch- und Miniaturmalerei vor ca. 1780, su emrath.de, 9 maggio 2006. URL consultato il 1º marzo 2025.
  28. ^ (DE) 10400: Vivianit natur, Eisenblau, Blaueisenerz, su kremer-pigmente.de, Kremer Pigmente. URL consultato il 1º marzo 2025 (archiviato dall'url originale il 13 marzo 2016).
  29. ^ Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke p. 224

Bibliografia

  • Friedrich Klockmann, Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie, 16ª ed., Stoccarda, Enke, 1978 [1891], ISBN 3-432-82986-8.
  • (DE) Hans Jürgen Rösler, Lehrbuch der Mineralogie, 4ª ed., Lipsia, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), 1987, ISBN 3-342-00288-3.
  • (DE) Walter Schumann, Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke, 16ª ed., Monaco, BLV Verlag, 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5.

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