Studtite
| Studtite Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1] | |
 Aiguilles de studtite | |
| Général | |
|---|---|
| Symbole IMA | Stu[2] |
| Classe de Strunz | 04.GA.15
|
| Classe de Dana | 05.03.01.01
|
| Formule chimique | UO2(O2)(H2O)2·2H2O [3] |
| Identification | |
| Masse formulaire[4] | 374,0876 ± 0,003 uma H 2,16 %, O 34,22 %, U 63,63 %, |
| Couleur | jaune |
| Système cristallin | monoclinique |
| Réseau de Bravais | face centrée C |
| Classe cristalline et groupe d'espace | prismatique ; C2/c |
| Habitus | cristaux en forme d'aiguilles |
| Échelle de Mohs | 1–2 |
| Éclat | vitreux, cireux |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | nα = 1.545, nβ = 1.555, nγ = 1.680 |
| Biréfringence | biaxe (+), 0,135 |
| Transparence | transparent à translucide |
| Propriétés chimiques | |
| Densité | 3,58 |
| Comportement chimique | se déshydrate en métastudite |
| Propriétés physiques | |
| Magnétisme | aucun |
| Radioactivité | oui |
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
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La studtite est un peroxyde d'uranyle de formule UO2(O2)(H2O)2·2H2O [3]. C'est un minéral formé par radiolyse alpha de l'eau[5],[6]. La métastudtite est le résultat de la déshydratation de UO2(O2)(H2O)2·2H2O, soit UO2(O2)(H2O)2.
Historique de la description et appellations
[modifier | modifier le code]Inventeur et étymologie
[modifier | modifier le code]La studtite a été découverte par Vaes en 1947 à Shinkolobwe au Congo belge[7]. Ce minéral se prénomme ainsi en l'honneur de Franz Edward Studt[8], prospecteur et géologue britannique, auteur de la première carte géologique du Katanga, Congo (1913).
Topotype
[modifier | modifier le code]Synonymes
[modifier | modifier le code]La studtite est couramment appelée tétraoxyde d'uranium, en particulier lors de son utilisation dans le cadre du cycle du combustible nucléaire.
Caractéristiques physico-chimiques
[modifier | modifier le code]Critères de détermination
[modifier | modifier le code]Composition chimique
[modifier | modifier le code]La studtite, de formule UO2(O2)2(H2O)2·2H2O, a une masse moléculaire de 374,09 u. Elle est donc composée des éléments suivants :
| Élément | Nombre (formule) | Masse des atomes (u) | % de la masse moléculaire |
|---|---|---|---|
| H | 8 | 1,00 | 2,16 % |
| O | 8 | 15,99 | 34,22 % |
| U | 1 | 238,03 | 63,63 % |
| Total : 17 éléments | Total : 374,09 u | Total : 100 % |
Les impuretés sont fréquentes. Le minerai naturel renferme souvent du plomb ou des carbonates (CO32−).
Variétés et mélanges
[modifier | modifier le code]Cristallochimie
[modifier | modifier le code]Cristallographie
[modifier | modifier le code]La studtite cristallise dans le système cristallin monoclinique. Son groupe d'espace est C2/c. L'ion uranyle est entouré de deux peroxydes bidentés pontants ainsi que deux molécules d'eau libre : ainsi la studtite se présente sous la forme d'une chaîne infinie {UO2(O2)(H2O)}n. Ces chaînes sont orientées suivant la direction c. Entre ces chaînes sont présentes des molécules d'eau d'hydratation.
Propriétés chimiques
[modifier | modifier le code]La studtite se déshydrate à 70 °C pour donner la métastudtite[9]. La métastudtite se présente sous forme de chaînes {UO2(O2)(H2O)}n, comme pour la studtite, avec perte des molécules d'eau situées entre les chaînes.
Gîtes et gisements
[modifier | modifier le code]Gîtologie et minéraux associés
[modifier | modifier le code]Gisements producteurs de spécimens remarquables
[modifier | modifier le code]Croissance des minéraux
[modifier | modifier le code]Croissance naturelle
[modifier | modifier le code]Synthèse
[modifier | modifier le code]La synthèse de ce minéral à l'état pulvérulent est relativement aisée au laboratoire, il suffit d'ajouter du peroxyde d'hydrogène (H2O2) à une solution de nitrate d'uranyle UO2(NO3)2.
Exploitation des gisements
[modifier | modifier le code]Galerie
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Notes et références
[modifier | modifier le code]- ↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
- ↑ (en) L.N. Warr, « IMA–CNMNC approved mineral symbols », Mineralogical Magazine, vol. 85, no 3, , p. 291–320 (DOI 10.1180/mgm.2021.43
, Bibcode 2021MinM...85..291W, S2CID 235729616)
- https://webmineral.com/data/Studtite.shtml Studtite at Webmineral
- ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- ↑ (en) Peter C. Burns et Hughes Karrie-Ann, « Studtite, [(UO2)(O2)(H2O)2](H2O)2: The first structure of a peroxide mineral », American Mineralogist, vol. 88, , p. 1165–1168 (lire en ligne [archive du ])
- ↑ (en) Aurélien Perrot, Aurélien Canizares, Sandrine Miro, Laurent Claparede, Renaud Podor, Thierry Sauvage, Sylvain Peuget, Christophe Jegou et Nicolas Dacheux, « In situ Raman monitoring of studtite formation under alpha radiolysis in 18O-labeled water », Journal of Nuclear Materials, vol. 600, , p. 155267 (DOI 10.1016/j.jnucmat.2024.155267, lire en ligne, consulté le )
- ↑ J.F. Vaes, « Six nouveaux minéraux d'urane provenant de Shinkolobwe (Katanga) », Annales de la Société Géologique de Belgique, , B212–B226
- ↑ « Studtite », sur mindat.org (consulté le ).
- ↑ (en) Taichi Sato, « Uranium peroxide hydrates », Naturwissenschaften, Springer, vol. 48, no 21, , p. 668–668 (ISSN 1432-1904, DOI 10.1007/BF00592833, lire en ligne, consulté le ).
Voir aussi
[modifier | modifier le code]Articles connexes
[modifier | modifier le code]Liens externes
[modifier | modifier le code]- (en) webmineral.com
- (en) Handbook of mineralogy pdf
- (en) geoscienceworld.org
