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Perovskite
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top
La mwrgperovskite (simbolo IMA: mwrwPrvcite-ref-7[7]) è un mwtaminerale comune che dà il nome all'mwtqomonimo supergruppo, all'interno del quale viene collocato nel gruppo delle perovskiti stechiometriche e da lì al mwtgsottogruppo della perovskite; appartiene alla famiglia degli "ossidi e idrossidi" e possiede composizione chimica CaTiOmwtw3.cite-ref-lista-ima-2-1[2]
Da un punto di vista chimico, il minerale è un mwvqtitanato di calcio.
Contents
• Utilizzi
• Note
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Etimologia e storia
La perovskite è stata chiamata in questo modo nel 1839 dal mineralogista tedesco mwwqGustav Rose (1798 - 1873) in onore del mineralogista e politico russo mwwgLev Alekseevič Perovskij (1792-1856), che diede inizio a molti scavi minerari.cite-ref-mindat-4-7[4]
Classificazione
La classica mwyqnona edizione della sistematica dei minerali secondo mwygStrunz, aggiornata dall'mwywAssociazione Mineralogica Internazionale (IMA) fino al 2009,cite-ref-lista-ima-2-2[2] elenca la perovskite nella classe "4. Ossidi (idrossidi, V[5,6] vanadati, arseniti, antimoniti, bismutiti, solfiti, seleniti, telluriti, iodati)" e nella sottoclasse "mwaq4.C Metallo:Ossigeno = 2:3, 3:5 e simili"; questa è ulteriormente suddivisa in base alla dimensione dei mwagcationi coinvolti, in modo da trovare la perovskite nella sezione "mwaw4.CC Con cationi di media e grande dimensione" dove insieme a mwbabarioperovskite, mwbqlakargiite, mwbglatrappite, mwbwlueshite, mwcamegawite e mwcqnatroniobite forma il sistema nº 4.CC.30.cite-ref-8[8]
Tale classificazione rimane invariata anche nell'edizione successive, proseguita dal database "mindat.org" e chiamata mwdwClassificazione Strunz-mindat.cite-ref-classificazione-1-1[1]
Nella mwfqSistematica dei lapis (mwfgLapis-Systematik) di Stefan Weiß la perovskite si trova nella sezione degli "ossidi" e nella sottoclasse degli "ossidi con rapporto metallo:ossigeno = 2:3 (Mmwfw2Omwga3 e composti correlati)"; qui forma la "serie della perovskite" con il numero di sistema IV/C.10 insieme a megawite, lakargiite, latrappite, barioperovskite, mwgqtausonite, mwggloparite, mwgwisolueshite, pauloabibite, lueshite, natroniobite, mwhqmacedonite, mwhgvapnikite.cite-ref-9[9]
Anche la classificazione dei minerali secondo mwjaDana, usata principalmente nel mondo anglosassone, elenca la perovskite nella famiglia degli "ossidi e idrossidi"; qui è nella classe degli "ossidi" e nella sottoclasse degli "ossidi semplici con carica cationica 3+ (Amwjq2Omwjg3)", dove forma il "gruppo della perovskite" con il sistema nº 04.03.03 insieme a latrappite, loparite, lueshite, barioperovskite e tausonite.cite-ref-10[10]
Abito cristallino
La perovskite cristallizza nel mwlqsistema ortorombico nel mwlggruppo spaziale mwlwPnma (gruppo nº 62) con i mwmaparametri di cella a = 5,447(1) mwmqÅ, b = 7,654(1) Å e c = 5,388(1) Å, oltre ad avere 4 mwmgunità di formula per mwmwcella unitaria.cite-ref-mindat-4-8[4]
Origine e giacitura
La perovskite è un mwogminerale accessorio nelle rocce mwowmafiche alcaline, come mwpasieniti nefeliniche, mwpqkimberliti, mwpgcarbonatiti ed è un minerale accessorio comune nelle inclusioni ricche di mwpwcalcio–mwqaalluminio in alcune mwqqcondriti carbonacee. La perovskite è presente anche in mwqgskarn calcarei. La mwqwparagenesi è con mwraåkermanite-mwrqgehlenite, mwrgilmenite, mwrwmagnetite, mwsanefelina e mwsqtitanite.cite-ref-handbook-5-2[5]
La perovskite è un minerale molto comune e sono numerosissimi i siti di ritrovamento.cite-ref-11[11] Qui si ricorda solo la sua mwuwlocalità tipo è la miniera di "Akhmatov" (55.30417°N 59.65611°Emwvg55°18′15.01″N, 59°39′22″E) nel mwvwKusinskij rajon nell'mwwaoblast' di Čeljabinsk (in Russia).cite-ref-12[12]
Forma in cui si presenta in natura
La perovskite forma strutture solitamente simili a cubi distorti, con la dimensione laterale fino a 12 cm, striati parallelamente a [001] e [110]; più raramente la forma è cubico-ottaedrica od ottaedrica, con forme aggiuntive di tipo scheletrico, dendritico, reniforme o granulare-massiccio.cite-ref-handbook-5-3[5]
La perovskite è da trasparente a traslucida con mwzalucentezza tra l'adamantino e il semi-metallico;cite-ref-mindat-4-9[4] il colore può essere nero, marrone rossastro, giallo arancio, giallo miele, nero bluastro, mentre il colore del suo mw0qstriscio va dal grigio-bianco all'incolore.cite-ref-atlas-6-2[6]
VEDERE PAGINA DI DISCUSSIONE. Questo minerale è essenzialmente un [[titanato]] di [[calcio (elemento chimico)|calcio]] (CaTiO<sub>3</sub>). Presenta un'alta variabilità chimica, potendo ospitare una moltitudine di elementi, formando ossidi con struttura generale ABO<sub>3</sub>. Tutte queste strutture sono racchiuse nel [[gruppo della perovskite]]. Esistono anche [[perovskiti]] sintetiche, di ampio interesse tecnologico, come applicazioni in campo [[Cella fotovoltaica perovskitica|fotovoltaico]]. La struttura cristallina degli ossidi del gruppo della perovskite è una griglia di piccoli [[catione|cationi]] (a piccolo raggio ionico) a forte carica (solitamente Ti<sup>4+</sup>, Nb<sup>5+</sup> e Fe<sup>3+</sup>), ognuno dei quali è connesso a sei atomi di ossigeno. La struttura di questa griglia è tale da lasciare delle “cavità” equispaziate lungo la superficie cristallografica di crescita {100} (che è anche [[piano di sfaldatura]]), le quali possono essere completamente o parzialmente occupate da cationi a grande raggio ionico (Ca<sup>2+</sup>, Sr<sup>2+</sup>, Na<sup>+</sup>, [[Terre rare|REE]]<sup>3+</sup> e Th<sup>4+</sup>) in funzione delle abbondanze relative di questi elementi nell'ambiente minerogenetico di formazione. Tralasciando le numerosissime sostituzioni reticolari trovate in natura, i più comuni minerali del gruppo delle perovskiti sono quattro, tra cui tre titanati: * perovskite (CaTiO3), * [[loparite]] (Na<sub>0.5</sub> REE<sub>0.5</sub>TiO<sub>3</sub>), * [[tausonite]] (SrTiO<sub>3</sub>), e un niobato: * [[lueshite]] (NaNbO<sub>3</sub>). Sono comuni le soluzioni solide tra perovskite s.s., loparite e lueshite, mentre la tausonite si mescola solo con la lueshite. Le formule chimiche dei quattro minerali principali del gruppo sono in realtà solo indicative di tipi mineralogici estremi, poiché sono comuni le sostituzioni di [[calcio (elemento chimico)|calcio]] (Ca), [[sodio]] (Na), elementi delle [[terre rare]] (REE), [[stronzio]] (Sr), [[titanio]] (Ti), [[niobio]] (Nb) e meno comuni le sostituzioni [[ferro]] (Fe), [[torio]] (Th), [[piombo]] (Pb), [[potassio]] (K), [[tantalio]] (Ta), [[zirconio]] (Zr) e [[silicio]] (Si). Variazioni nelle proporzioni relative di questi elementi durante la crescita dei cristalli ne modificano sensibilmente le caratteristiche ottiche, creando zonazioni spettacolari all'esame dei cristalli in sezione sottile con il [[microscopio polarizzatore|microscopio da mineralogia]], usando polarizzatore ed analizzatore in [[estinzione]]. Esistono poi alcuni minerali che hanno la stessa struttura reticolare delle perovskiti, ma non contengono ossigeno: il più conosciuto è la [[neighborite]], NaMgF<sub>3</sub>. == Abito cristallino == La simmetria è ortorombica. I cristalli sono tipicamente cubici, [[Ottaedro|ottaedrici]] o combinazioni di queste forme base. In realtà, la reale simmetria della perovskite s.s., della [[lueshite]], della [[loparite]] e di alcuni altri minerali del gruppo è [[Pseudocubo|pseudocubica]], perché lievemente distorta rispetto alla struttura ideale. Alcuni minerali del gruppo della perovskite formano spesso [[geminato|geminati di compenetrazione]] (di solito completamente interpenetrati) di forme cubiche con forme ottaedriche (geminazione secondo la [[legge della fluorite]], cioè con [[piano di geminazione]] rappresentato da una faccia dell'[[ottaedro]]). In alcuni casi questa geminazione ha una utilità diagnostica: la loparite, ad esempio, si rinviene più comunemente come geminati cubico-ottaedrici completamente interpenetrati, con forma complessiva appiattita (chiamata “a disco volante”), che non come singoli cristalli cubici o ottaedrici. Le perovskiti titanifere si decompongono completamente con attacco di [[acido solforico]] (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>). Aggiungendo [[perossido di idrogeno|acqua ossigenata]] (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>), la soluzione prima ottenuta si colora intensamente di giallo-arancione (reazione caratteristica della presenza di Ti). == Origine == È attualmente opinione condivisa nella comunità scientifica internazionale che le perovskiti siano componenti mineralogiche di settori del [[mantello terrestre|mantello]] litosferico (o immediatamente sub-litosferico), metasomatizzati da fluidi mantellici di provenienza profonda, essenzialmente costituiti dal sottosistema magmatico non silicatico H-C-O ([[magma tenue]], costituito soprattutto dai volatili H<sub>2</sub>O e CO + CO<sub>2</sub>). Questa ipotesi sull'ambiente di formazione deriva, oltre che da considerazioni petrochimiche, anche da natura, origine ed assetto strutturale delle rocce nelle quali si rinvengono. Nei [[magma alcalino|magmi alcalini]] le perovskiti possono essere presenti sia come [[xenocristallo|xenocristalli]] mantellici, che come precipitati ([[fenocristalli]]) magmatici da cristallizzazione frazionata, mentre nelle [[fenite|feniti]] esse si formano certamente per [[blastesi]] metasomatica, indotta nelle rocce incassanti crostali (crosta continentale) da magmi fortemente alcalini. In ogni caso è universalmente riconosciuta la relazione tra perovskiti e fluidi magmatici non silicatici estremamente ricchi in volatili. == Giacitura == I gusci minerali di un'alga unicellulare, la ''Leonella granifera'', sono nanostrutture altamente regolari che possono essere convertite in nanostrutture di perovskite monocristalline nanoporose ad [[alogenuro]] di [[piombo]].<ref>{{cita web|url=https://www.hwupgrade.it/news/scienza-tecnologia/perovskite-una-ricerca-universitaria-mostra-come-ottenere-nuovi-nanomateriali-dalle-alghe_115001.html|titolo=Perovskite: una ricerca universitaria mostra come ottenere nuovi nanomateriali dalle alghe|accesso=19 marzo 2023}}</ref> == Perovskiti silicatiche del mantello inferiore == Esperimenti ad altissime pressioni utilizzando celle a incudine di diamante hanno dimostrato che, con valori di pressione di confinamento maggiori di circa 22&nbsp;GPa, equivalenti a profondità di circa 660&nbsp;km, l'olivina del mantello (ad alto contenuto di magnesio) non è più stabile e collassa, assumendo una struttura reticolare più densa, analoga alla perovskite e con formula chimica (Mg,Fe)<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>. Poiché, oltre all'olivina, la paragenesi fondamentale del mantello superiore comprende pirosseni e granati e anche questi andrebbero in collasso reticolare, i modelli petrologici teorici indicano che la paragenesi del mantello inferiore dovrebbe essere piuttosto omogenea e costituita da una associazione delle tre perovskiti silicatiche (Mg,Fe)<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>, Al-(Mg,Fe)<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> e CaSiO<sub>3</sub>. Queste fasi mineralogiche, formatesi per riaggiustamento reticolare dei minerali del mantello superiore senza passaggio allo stato liquido ed estremamente dense, mai rinvenute in rocce anche di genesi profonda, sarebbero quindi i minerali più abbondanti del mantello inferiore. Su questa ipotesi concordano attualmente petrologi, geochimici, vulcanologi e geofisici.
Utilizzi
Al 2022 le celle solari con perovskite e tecnologia mw2ainverter hanno raggiunto un'mw2qefficienza energetica del 24%, conservata all'87% dopo mw2g2 400 ore di funzionamento a 55mw2w °C.cite-ref-13[13] Sempre nel 2022, con la tecnologia a 4 terminali è stata raggiunta un'efficienza del 31.2%.cite-ref-14[14] Nel giugno del 2024 la società cinese "LONGi Green Energy Technology Co., Ltd." ha annunciato un nuovo record di efficienza delle celle tandem mw5asilicio-perovskite del 34,6%.cite-ref-15[15]
Note
cite-note-classificazione-11. mw8q(mw8gmw8wEN) mw9amw9qStrunz-Mindat (2025) Classification - With large and medium-sized cations, su mw9gmindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. mw9wURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-lista-ima-22. mw-w(mwaqamwaqeEN) Malcolm Back mwaqiet al., mwaqmmwaqqThe New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: January 2025 (mwaqumwaqyPDF), su mwaqccnmnc.units.it, IMA/CNMNC, Marco Pasero, marzo 2025. mwaqgURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-webmin-31. mwara(mwaremwariEN) mwarmmwarqPerovskite Mineral Data, su mwaruwebmineral.com, David Barthelmy. mwaryURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-mindat-44. mwasw(mwas0mwas4EN) mwas8mwataPerovskite, su mwatemindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. mwatiURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-handbook-55. mwatw(mwat0mwat4EN) mwat8mwauaPerovskite (mwauemwauiPDF), su mwaumhandbookofmineralogy.org. mwauqURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-atlas-66. mwauw(mwau0mwau4DE) mwau8mwavaPerovskite, su mwavemineralienatlas.de. mwaviURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-77. ↑ mwavy(mwavcmwavgEN) Laurence N. Warr, mwavkmwavoIMA–CNMNC approved mineral symbols (mwavsmwavwPDF), in mwav0Mineralogical Magazine, vol.mwav4 85, 2021, pp.mwav8 291-320, mwawaDOI:mwawe10.1180/mgm.2021.43. mwawiURL consultato il 2 aprile 2025 mwawm(archiviato dall'mwawqurl originale il 9 febbraio 2025).
cite-note-88. ↑ mwawg(mwawkmwawoDE) mwawsmwawwStrunz 9 Systematik - 4 Oxide, Hydroxide (Oxide, Hydroxide, Vmwaw0[5,6mwaw4]-Vanadate, Arsenite, Antimonite, Bismutite, Sulfite, Selenite, Tellurite, Iodate) - 4.C Metall: Sauerstoff = 2: 3,3: 5, und vergleichbare - 4.CC Mit großen und mittelgroßen Kationen, su mwaw8mineralienatlas.de. mwaxaURL consultato il 16 aprile 2025.
cite-note-99. ↑ mwaxq(mwaxumwaxyDE) mwaxcmwaxgLapis Classification - IV OXIDE - IV/C Oxide mit Verhältnis Metall:Sauerstoff = 2:3 (Mmwaxk2Omwaxo3 und verwandte Verbindungen), su mwaxsmineralienatlas.de. mwaxwURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-1010. ↑ mwaya(mwayemwayiEN) mwaymmwayqDana Classification 8th edition - Amwayu2Xmwayy3, su mwaycmindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. mwaygURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-1111. ↑ mwayw(mway0mway4EN) mway8mwazaLocalities for Perovskite, su mwazemindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. mwaziURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-1212. ↑ mwazy(mwazcmwazgEN) mwazkmwazoAkhmatov mine, Magnitka, Kusinsky District, Chelyabinsk Oblast, Russia, su mwazsmindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. mwazwURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-1313. ↑ mwaaa(mwaaemwaaiEN) National Renewable Energy Laboratory, mwaammwaaqNew breakthrough pushes perovskite cell to greater stability, efficiency, su mwaautechxplore-com.cdn.ampproject.org, 6 settembre 2022. mwaayURL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-1414. ↑ mwaaomwaasmwaawMeravigliosa perovskite: superato il limite del 30% di efficienza sui pannelli fotovoltaici, su mwaa0Hardware Upgrade. mwaa4URL consultato il 2 aprile 2025.
cite-note-1515. ↑ mwabi(mwabmmwabqEN) mwabumwaby34.6%! Record-breaker LONGi Once Again Sets a New World Efficiency for Silicon-perovskite Tandem Solar Cells, su mwabcLongi. mwabgURL consultato il 2 aprile 2025.
Voci correlate
Altri progetti
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Collegamenti esterni
• citerefbritannica-com(EN) perovskite, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
• citerefmindat(EN) Perovskite, su Mindat.org.
• mwacu(EN) Perovskite Mineral Data, su webmineral.com, David Barthelmy.
• mwacc(EN) Lattice of perovskite, su cst-www.nrl.navy.mil (archiviato dall'url originale il 27 settembre 2011).
• mwackProssimamente, oltre la legge di Moore, su punto-informatico.it.