Структура і фізико-хімічні властивості мінералів біогенного походження у порівнянні з їхніми природними абіогенними аналогами

РЕФЕРАТ

Звіт про НДР: 1 книга, 135 сторінок, 45 ілюстрацій, 19 таблиці, 91 посилання.

Об’єкти дослідження – біогенні, синтетичні і абіогенні апатити різних складу і структури.

Мета роботи: З’ясування факторів, що визначають особливі властивості біомінералів, у порівнянні з їхніми природними абіогенними аналогами, встановлення кристалохімічних особливостей ізоструктурних біомінералів і природних абіогенних мінералів, розробка рекомендацій щодо вирішення фундаментальних і прикладних задач мінералогії, біомінералогії та матеріалознавства на основі отриманих результатів.

Методи дослідження та апаратура: метод ядерного магнітного резонансу на ядрах 1Н, 19F i 31P в стаціонарному режимі, in situ і в режимі високого розділення при обертанні зразка під магічним кутом (MAS) (спектрометр Avance-400 (Bruker, Німеччина)), метод електронного парамагнітного резонансу (спектрометр ЕПР РЭ-1306), комп’ютерне моделювання в програмі GULP, дифрактометр Stoe ICSD і Bruker Phaser D2 (CuKa-випромінення), спектрометри Bruker (IFS 66v/S; Globar (MIR), DTGS-Detector) та Nicolet 6700 з Фур'є-перетворенням. Для ідентифікації фазового складу використовували базу даних JCPDS PDF.

Результати та їх новизна: одержано значний об’єм нових даних по особливостям кристалохімії біоапатиту (кістки тварин), синтетичних гідроксилапатиту (ГАП), карбонатфторапатиту (КФАП), з домішками REE - ГАП і фторгідроксилапатиту (ФГАП), апатитів магматичних порід і про склад патогенних фосфатів. Зокрема, встановлено, що для синтетичних КФАП, REE-ФГАП і магматичних апатитах характерна наявність молекул Н2О, фіксованих в структурі (H2Ostr), та надлишкових іонів фтору поза каналами (Fx), синтез КФАП при низьких температурах у водному середовищі супроводжується входженням в канали OH-групп, часткове заміщення OH → F приводить до помітних змін в закономірностях входження REE в структуру апатита. Показано, що закономірності входження в структуру молекул H2Ostr і іонів Fx відтворюють умови утворення апатиту і зміни в його структурі, зумовлені ізоморфними заміщеннями.

Рекомендації щодо використання результатів роботи: Результати можуть бути використані в геології і мінералогії при вирішенні широкого кола геологічних і мінералогічних задач, в тому числі, визначення умов утворення/перетворення апатитів;  в матеріалознавстві при розробці технологій синтезу апатитів з наперед заданими властивостями і при вирішення завдань ретроспективної дозиметрії апатитів.

 

Автори: 

Ключові слова: 

Керівник: 

РК: 

0111U005651

Роки виконання: 

2012 до 2016