Influence of tellurium impurity on the phase transitions and thermal behavior of synthetic Te-bearing insizwaite Pt(Bi,Te)2

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of tellurium impurity on high-temperature transformations in the synthetic phase Pt(Bi,Te)2, which is an analogue of the mineral insizwaite, was studied using high-temperature in-situ methods. The empirical formula of the studied compound is Pt1.04(Bi1.74Te0.22)1.96. According to the differential thermal analysis (DTA + TG) and high temperature X-ray diffraction data, two polymorphic transformations were found for the Pt(Bi,Te)2 phase. The temperatures of phase transitions were slightly shifted compared to the values for the PtBi2 phase. The phase transition from the cubic β-modification to the hexagonal γ-modification of Pt(Bi,Te)2 occurs at a temperature of 523 °C, which is 100 °C higher than in the PtBi2 phase without tellurium impurity. The γ-Pt(Bi,Te)2 is transformed into the high-temperature δ-modification at a temperature of 626 °C, close to the temperature of a similar transition in PtBi2. The isomorphic tellurium impurity in the structure of PtBi2 expands stability field under the influence of high temperatures for its cubic β-modification, which is corresponding to the mineral insizwaite. On the contrary, the stability field of the γ-modification is reduced in the presence of tellurium impurity.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. A. Mezhueva

Institute of Geology of Ore Deposits, RAS

Author for correspondence.
Email: ann_mezhueva@mail.ru
Russian Federation, Moscow

O. V. Karimova

Institute of Geology of Ore Deposits, RAS

Email: oxana.karimova@gmail.com
Russian Federation, Moscow

N. S. Uporova

Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch RAS

Email: oxana.karimova@gmail.com
Russian Federation, Ekaterinburg

A. A. Shiryaev

Institute of Physical chemistry and Electrochemistry Russian academy of sciences

Email: oxana.karimova@gmail.com
Russian Federation, Moscow

L. A. Ivanova

Institute of Geology of Ore Deposits, RAS

Email: oxana.karimova@gmail.com
Russian Federation, Moscow

P. V. Chareeva

Institute of Geology of Ore Deposits, RAS

Email: oxana.karimova@gmail.com
Russian Federation, Moscow

D. A. Chareev

Institute of Experimental Mineralogy, Russian Academy of Sciences; Ural Federal University; Dubna State University

Email: oxana.karimova@gmail.com
Russian Federation, Chernogolovka; Ekaterinburg; Dubna

References

  1. Cabri L.J. The platinum-group minerals. In: The Geology, Geochemistry, Mineralogy and Mineral Beneficiation of Platinum-Group Elements (Ed by L.J. Cabri). Canad. Inst. Mining, Metallurgy and Petroleum. 2002. Spec. Vol. 54. P. 13–131.
  2. Cabri L.J., Harris D. C. The new mineral insizwaite (PtBi2) and new data on niggliite (PtSn). Miner. Mag. 1972. Vol. 38. C. 794–800.
  3. Cabri L.J., Laflamme J.H.G. Mineralogy and distribution of platinum-group elements in mill products from Sudbury. In: Applied Mineralogy. Ed. by W. Park, D.M. Hausen and R. Hagni. Proc. 2nd Int. Congress on Applied Mineralogy in the Mineral Industries. The Metallurgical Society. AIME. 1984. P. 911–922.
  4. Cabri L.J., Laflamme J.H.G. The mineralogy of the platinum-group elements from some Cu-Ni deposits in the Sudbury area, Ontario. Econ. Geol. 1976. V. 71. P. 1159–1195.
  5. Criddle A.J., Stanley C.J. (Eds). Quantitative Data File for Ore Minerals. 3rd Edition. London: Chapman & Hall, 1993. 635 p.
  6. Mezhueva A.A., Karimova O.V., Uporova N.S., Shiryaev A.A., Chareev D.A. High-temperature behavior of PtBi2 and possibility of using the mineral insizwaite as a geothermometer. Geol. Ore Deposits. 2022a. Vol. 64. N 5. P. 292–299.
  7. Mezhueva A.A., Karimova O.V., Zinovieva N.G., Uporova N.S., Shiryaev A.A., Chareev D.A. Thermal transformation of a synthetic analogue of insizwaite PtBi2 on air. Doklady Earth Sci. 2022б. Vol. 506. N 2. P. 740–748.
  8. Okamoto H. The Bi-Pt (bismuth-platinum) system. J. Phase Equil. 1991. Vol. 12. N 2. P. 207–210.
  9. Petříček V., Dušek M., Palatinus L. Crystallographic computing system JANA2006: general features. Z. Krist. Crystalline Materials. 2014. Vol. 229. N 5. P. 345–352.
  10. Rietveld H.M. The Rietveld Method: A Retrospection. Z. Krist. Crystalline Materials. 2010. Vol. 225. N 12. P. 545–547.
  11. Spiridonov E.M., Serova A.A., Kulikova I.M., Korotaeva N.N., Sereda E.V., Tushentsova I.N., Belyakov S.N., Zhukov N. N. Genetic Pd, Pt, Au, Ag, and Rh mineralogy in Noril’sk sulfide ores. Geol. Ore Deposits. 2015. Vol. 57. N 5. P402–432.
  12. Zhuravlev N.N., Stepanov A.A. X-ray study of superconducting bismuth-platinum alloys in the temperature range of 20–640°. Crystallography. 1962. Vol. 7. P. 310–311 (in Russian).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Image of a grain of the synthetic phase Pt(Bi,Te)2 with the designation of the EDS analyses profiles.

Download (43KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. X-ray diffraction pattern of Pt(Bi,Te)2.

Download (23KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. DTA temperature dependences of a PtBi2 sample obtained in the mode of heating and subsequent cooling in an argon atmosphere at scanning rate of 10 °C/min.

Download (21KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. DTA temperature dependences of a Pt(Bi,Te)2 sample obtained in the mode of heating and subsequent cooling in an argon atmosphere at a scanning rate of 10 °C/min.

Download (17KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. High-temperature X-ray diffraction patterns of Pt(Bi,Te)2 obtained in the temperature range from 25 °C to 680 °C in vacuum.

Download (68KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. High-temperature X-ray diffraction patterns of Pt(Bi,Te)2 obtained in the temperature range from 680 °C to 30 °C in vacuum.

Download (64KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Thermal expansion of the unit cell parameters for PtBi2 according to data from (Mezhueva et al., 2022a) (orange square) and Pt(Bi,Te)2 (blue circle) in the temperature range from 25 to 520 °C.

Download (16KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».