Beryl - Définition et Explications

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Introduction

Béryl
Beryl.jpg

Béryls
Général
Catégorie Minéral
Formule brute Be3Al2Si6O18
Identification
Couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) variées
Classe cristalline et groupe d'espace dihexagonale dipyramidale ; P 6/mmc
Système cristallin (Un système cristallin est un classement des cristaux sur la base de leurs...) hexagonal
Réseau de Bravais (En cristallographie, un réseau de Bravais est une distribution régulière de points...) Primitif P
Clivage (Le clivage est l'aptitude de certains minéraux à se fracturer selon des surfaces planes...) imparfait à {0001}
Habitus cristaux prismatiques
souvent allongés
Fracture (En traumatologie, le terme de fracture désigne par définition une solution de...) conchoïdale
Échelle de Mohs (L'échelle de dureté de Mohs fut inventée en 1812 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs...) 7- 8
Éclat vitreux, mat
Propriétés optiques
Indice de réfraction (L'indice de réfraction provient du phénomène de réfraction qui désigne le changement de...) Ne=1,562 à 1,600 No=1,566 à 1,602
Biréfringence (La biréfringence est la propriété physique d'un matériau dans lequel la...) Uniaxial(-); 0,004-0,007
Dispersion (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un...) 2vz ~ 0.014
Polychroïsme Variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...)
Fluorescence (La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par diverses formes d'excitation autres que...) ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur...) aucune
Trait Blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir...)
Transparence (Un matériau ou un objet est qualifié de transparent lorsqu'il se laisse traverser par la...) transparent à opaque
Autres propriétés
Densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) 2,60 à 2,90
Fusibilité Infusible mais les variétés transparentes chauffées brutalement deviennent blanc laiteux, les émeraudes donnent une perle (Les perles sont de petites billes, généralement de couleur blanche, créées par...) vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde...) clair.
Solubilité Soluble dans HCl (Acide chlorhydrique, numéro CAS 7647-01-0 Chlorure d'hydrogène, numéro CAS...) sous pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...),
dans HF
Caractères distinctifs
Magnétisme (Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces...) aucun
Radioactivité (La radioactivité, phénomène qui fut découvert en 1896 par Henri Becquerel sur...) aucune
Principales variétés
émeraude goshénite
héliodore morganite
aigue-marine Béryl rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait...)

Le béryl, ou béril, est un minéral composé de silicate de béryllium (Le béryllium est un élément chimique de symbole Be et de numéro atomique 4....) et d'aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13....), de formule Be3Al2Si6O18. Son nom vient du grec bêrullos, cristal (Cristal est un terme usuel pour désigner un solide aux formes régulières, bien que...).

Structure

Structure cristalline du béryl, projetée dans le plan (a, b). Les atomes de béryllium sont représentés en vert, ceux de silicium en jaune, ceux d'aluminium en gris et ceux d'oxygène en bleu. Le parallélogramme noir représente la maille élémentaire.

La structure du béryl est composée d'anneaux Si6O18 qui possèdent un plan de symétrie perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en...) à l'axe principal, passant par les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut...) de silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si...). Ces anneaux forment des colonnes parallèles à l'axe principal et sont reliés entre eux par des anneaux de quatre tétraèdres centrés sur le béryllium. L'aluminium occupe enfin des sites octaédriques. La topologie (La topologie est une branche des mathématiques concernant l'étude des déformations spatiales par...) du béryl est donc celle d’un tectosilicate (classification de Zoltai) et seule la distinction chimique entre tétraèdres centrés sur le silicium et ceux centrés sur le béryllium permet de classer ce minéral parmi les cyclosilicates (classification de Machatski-Bragg).

Propriétés

Le béryl est la source primaire de béryllium. La synthèse hydrothermale des béryls à partir d'une mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses...) de silice (La silice est constituée de dioxyde de silicium, un composé chimique qui entre dans la...), alumine et carbonate de béryllium peut se réaliser entre 400 °C et 850 °C sous des pressions de 400 à 2000 bars.

Le béryl est facilement reconnu par sa morphologie hexagonale et ses faces prismatiques. En fait, la morphologie du béryl consiste en prismes {10\bar{1}0} et {11\bar{2}0}, terminés par le pinacoïde {0001}, et de très nombreuses bipyramides {10\bar{1}1} et {11\bar{2}2}. Les cristaux sont allongés suivant l’axe z.

Classification chimique

Dans les béryls alcalins le lithium (Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3.) peut se substituer à l'aluminium en position octaédrique, et l'aluminium peut se substituer en partie au béryllium en position tétraédrique. L’équilibre électrique de la structure est réalisé par introduction d'ions sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un...) ou césium (Le césium est un élément chimique de symbole Cs et de numéro atomique 55.) dans les canaux de la structure.

Sur la base du contenu d’alcalis les béryls sont classés en :

  • béryl sans alcalis : alcalis totaux inférieurs à 1% ;
  • béryl pauvre d’alcalis, potassique ou sodico-potassique : le potassium (Le potassium est un élément chimique, de symbole K (latin : kalium, de...) prédomine, sa teneur étant comprise entre 0,5 et 1% ;
  • béryl sodique : le sodium prédomine, sa teneur étant comprise entre 0,5 et 1% ;
  • béryl sodico-litifère : sodium entre 0 et 2%, lithium inférieur à 6% ;
  • béryl cesio-litifère : haute teneur en sodium et lithium, césium supérieur à 5%.

Il est possible que de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) de nature zéolithique se trouve également dans les canaux, et aussi des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) comme CO2, Ar et Ne.

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