Обысова С.Е.   Тригуб А.Л.   Филимонова О.Н.   Чареев Д.А.  

Состояние мышьяка в природных минералах и синтетических фазах, изученных методом рентгеновской спектроскопии поглощения

Докладчик: Обысова С.Е.

В природе мышьяк входит в состав огромного числа минералов в основном на место-рождениях гидротермального происхождения [1]. В этой работе изучено состояние As, включающее в себя степень окисления и локальное атомное окружение, в природных минералах (адамин, алакранит, аурипигмент, эритрин, гетчеллит, лёллингит, миметит, реальгар, арсенопирит) и синтетических фазах (арсенолит, аурипигмент, реальгар, FeAs, Fe2As, гетчеллит, алакранит) с помощью рентгеновской спектроскопии поглощения (XAS).
Спектры записаны в режиме пропускания на As K-крае поглощения на станции структурное материаловедение СТМ на источнике синхротронного излучения «КИСИ-Курчатов» (г. Москва).
Для спектров всех образцов определено положение края поглощения и белой линии (БЛ, первый интенсивный пик спектра). Анализ ближней околокраевой области спектров XANES показал, что степень окисления As может отличаться от общпринятых значений (-3, 0, +3, +5). Для спектров никелина, элементарного мышьяка, арсенолита, миметина, адамина и эритрина формальные степени окисления близки к -3, 0, +3 и +5 (для трех последних минералов). Разница положения белой линии, определенная для каждого образца за вычетом положения БЛ элементарного As, нанесена на график на Рис. 1 (красные точки). По шести образцам получена калибровочная прямая, позволяющая рассчитать степень окисления в ос-тальных соединениях (штриховая линия). Поскольку положение белой линии является ха-рактеристическим для конкретного соединения, полученная калибровочная прямая может быть использована для определения степени окисления As в других соединениях (например, незалитые квадраты на Рис. 1). Положение края поглощения также взаимосвязано со степе-нью окисления As в соединениях, однако коэффициент корреляции ниже.
В дальнейшем планируется аппроксимация дальних областей спектров (EXAFS) As, которая позволит выявить связь параметров локального атомного окружения поглощающих атомов As в разных соединениях (тип соседних атомов, их количество, расстояния до коор-динационных сфер и параметры Дебая-Валлера) со степенью окисления As.