Pérovskite

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Page d'aide sur les redirections Cet article concerne le minéral. Pour la structure cristalline, voir Pérovskite (structure).
Pérovskite
Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1]
Pérovskite
Général
Numéro CAS 37226-56-5
Classe de Strunz
Classe de Dana
Formule brute CaO3TiCaTiO3
Identification
Masse formulaire[2] 135,943 ± 0,006 uma
Ca 29,48 %, O 35,31 %, Ti 35,21 %,
Couleur noire à brun-rouge
Classe cristalline et groupe d'espace dipyramidale,
P bnm
Système cristallin orthorhombique
Réseau de Bravais primitif P
Clivage bon à {100}, {010}, {001}
Cassure sub-conchoïdale, inégale
Habitus pseudo-hexagonal, botryoïdal, pseudo-cubique
Échelle de Mohs 5,5
Trait blanc-grisâtre
Éclat submétallique
Propriétés optiques
Indice de réfraction a=2.3, b=2.34, g=2.38
Pléochroïsme x,y,z: incolore
Biréfringence biaxial (+) ; Δ=0.0800
Dispersion 2vz ~ 90° (mesurée)
Propriétés chimiques
Densité 4,0
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

La pérovskite désigne à l'origine le minéral CaTiO3 (titanate de calcium).

Historique de la description et appellations[modifier | modifier le code]

Inventeur et étymologie[modifier | modifier le code]

Cette espèce minérale a été décrite en 1839 par le minéralogiste allemand Gustav Rose à partir d'échantillons provenant de l'Oural. Il l'a dédiée au minéralogiste russe Lev Alexeïevitch Perovski (1792–1856)[3]. À noter qu’initialement le terme pérovskite en français était masculin [4]. Le terme international retenu par l'Association internationale de minéralogie est : Perovskite, sans l'accent.

Topotype[modifier | modifier le code]

Synonymie[modifier | modifier le code]

  • Metaperovskite (Federov, 1892)[5]

Caractéristiques physico-chimiques[modifier | modifier le code]

Critères de détermination[modifier | modifier le code]

La pérovskite présente un aspect métallique et une couleur noire ou brun-rouge. Elle peut parfois être légèrement transparente. Elle a une densité de 4,0 et une dureté de 5,5 sur l'échelle de Mohs.

Variétés et mélanges[modifier | modifier le code]

  • Dysanalyte (Knop, 1877)[6] Variété niobifère de pérovskite décrite initialement à partir d'échantillons de la carrière de Badloch, Mont Orberg, Kaiserstuhl, Baden-Württemberg, Allemagne.
  • Knopite [7] Variété de Pérovskite riche en Cérium, de formule idéale (Ca,Ce,Na)(Ti,Fe)3. Décrite à partir d’échantillons de Långörsholmen, Alnön, Commune de Sundsvall, Medelpad, Suède. Dédiée au chimiste allemand Wilhelm Knop (1817-1891).

Cristallographie[modifier | modifier le code]

La pérovskite cristallise dans le système cristallin orthorhombique, de groupe d'espace Pbnm si les paramètres de maille sont rangés par ordre croissant (a < b < c) avec Z = 4 unités formulaires par maille conventionnelle. Ses paramètres de maille à température ambiante sont a = 5,388 Å, b = 5,447 Å et c = 7,654 Å[8], donnant lieu à un volume de la maille de 224,6 Å3 et une masse volumique calculée de 4,02 g/cm3.

Le titane a pour voisins six ions O2− dans un environnement octaédrique, sa coordinence est 6. La longueur de liaison Ti-O moyenne est 1,97 Å.

Le calcium a pour voisins douze ions O2− dans un environnement cuboctaédrique très déformé, sa coordinence est 12. Les longueurs de liaison Ca-O varient entre 2,4 et 3,23 Å, avec une moyenne de 2,73 Å.

Les atomes d'oxygène sont distribués sur deux sites non équivalents, O1 et O2. Tous deux ont pour voisins deux ions Ti4+ et quatre ions Ca2+ dans un environnement octaédrique déformé, leur coordinence est (2+4). Les longueurs de liaison moyennes sont O1-Ti = 1,95 Å, O1-Ca = 2,73 Å, O2-Ti = 1,96 Å et O2-Ca = 2,73 Å.

Cristallochimie[modifier | modifier le code]

La pérovskite forme une série avec la lakargiite : Ca(Zr,Sn,Ti)O3 et la megawite : CaSnO3 dont elle constitue le pôle pur en Ti (la megawite constitue le pôle pur en Sn).

La pérovskite sert également de chef de file à un groupe de minéraux isostructuraux : le groupe de la pérovskite. Il s'agit d'espèces minérales qui partage une même structure cristalline appelée structure pérovskite. Celle ci est mis à profit pour fabriquer une nouvelle génération de cellules solaires à haut rendement.

Groupe de la perovskite[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. Rose (1839), Ann. Phys.: 48: 558
  4. Mémoires de la Société géologique de France, Par Société géologique de France,Centre national de la recherche scientifique (France) 1848 p.222
  5. Federov (1892), Zs. Kr.: 20: 74
  6. Knop (1877), Zs. Kr.: 1: 284
  7. Holmquist, P.J. (1894): Knopit, ett perowskit närstående, et nytt mineral från Alnön. Geologiska Föreningen i Stockholm Förhandlingar. 16 : 73-95
  8. ICSD No. 71 915 ; (en) R.H. Buttner et E.N. Maslen, « Electron difference density and structural parameters in CaTiO3 », Acta Cryst. B, vol. 48, no 5,‎ 1992, p. 644-649 (DOI 10.1107/S0108768192004592)

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