Studtite
La studtite est un peroxyde d'uranium de formule UO2(O2)2(H2O)2.2H2O. C'est un minéral formé par radiolyse alpha de l'eau. La métastudtite est le résultat de la déshydratation de UO2(O2)2(H2O)2.2H2O, soit UO2(O2)2(H2O)2.
| Studtite Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1] | |
 Aiguilles de studtite | |
| Général | |
|---|---|
| Classe de Strunz | 04.GA.15
|
| Classe de Dana | 05.03.01.01
|
| Formule chimique | UO2(O2)2(H2O)2.2H2O |
| Identification | |
| Masse formulaire[2] | 374,0876 ± 0,003 uma H 2,16 %, O 34,22 %, U 63,63 %, |
| Couleur | jaune |
| Classe cristalline et groupe d'espace | Prismatique ; C2/c |
| Système cristallin | monoclinique |
| Réseau de Bravais | face centrée 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 | biaxial (+), 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. | |
Historique de la description et appellations
Inventeur et étymologie
La studtite a été découverte par Vaes en 1947 à Shinkolobwe au Congo. Ce minéral se prénomme ainsi en l'honneur de Franz Edward Studt[3], prospecteur et géologue britannique, auteur de la première carte géologique du Katanga, Congo (1913).
Synonymes
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
Critères de détermination
Composition chimique
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−
Cristallographie
La studtite cristallise dans le [système cristallin] monoclinique. Son groupe d'espace est C2/c. L'ion uranyle est entouré de deux peroxydes bidentates pontants ainsi que deux molécules d'eau libres : 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
La studtite se déshydrate à 70 °C pour donner la métastudtite[4]. La métastudtite se présente sous forme de chaînes UO2(O2)(H2O)n, comme pour la studtite, avec perte des molécules d'eau entre les chaînes.
Gîtes et gisements
Croissance des minéraux
Synthèse
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.
Galerie
Notes et références
- La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- « 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
Articles connexes
Liens externes
- (en) webmineral.com
- (en) Handbook of mineralogy pdf
- (en) geoscienceworld.org
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