(A) NWA 13876 göktaşının (tae: taenite, troilite, kam: kamasit) yansıyan ışık görüntüleri ve (B) SEM-EDX analiziyle oluşturulan sahte renkli mineral haritasına karşılık gelir. Kredi: Bilimsel Raporlardoi: 10.1038/s41598-023-44152-0
Dünya dışı madencilik ve metal işleme, uzay araştırmaları için temel stratejilerdir. Yeni bir çalışmak içinde Bilimsel Raporlar, Rodolfo Marin Rivera ve malzeme bilimindeki bilim adamlarından oluşan bir ekip, derin bir ötektik çözücü kullanarak, metal açısından zengin asteroitlerin meteorit proxy’lerinden metallerin katalitik çözünmesini gerçekleştirdi. Bu solventler, nispeten düşük buhar basınçlarına sahip olacak şekilde tasarlanabilmeleri ve dünya dışı yerleşimlerden gelen organik atık ürünleri içerebilmeleri nedeniyle dünya dışı madencilik için önemlidir.
Ekip üç tür gök taşı üzerinde çalıştı; ikisi kondritlerve bir demir göktaşı. Kondrit numuneleri, doğal alaşımlar, sülfitler ve oksitler gibi metal açısından zengin fazlara sahip silikatlar içeriyordu; bunların metalik demir-nikel ve troilit Demir açısından zengin göktaşında belirli tonlar ile, her üç örnekte de en bol metal içeren aşamaları oluşturdu.
Bilim adamları, numuneleri, karıştırılarak oluşturulan derin bir ötektik çözücü içinde oksitleyici ajanlar olarak iyot ve demir (III) klorür ile kimyasal mikro aşındırma deneylerine tabi tuttular. kolin klorür Ve EtilenGlikol.
Dünya dışı demir meteorlar
Uygulanabilir dünya dışı metal çıkarımları sağlamak mümkündür ve yerel malzemelerin verimli kullanımı ve uzaydan kaynak geri kazanımı, uzay görevlerinin kütle, maliyet ve çevresel kısıtlamalarını önemli ölçüde azaltabilir. Bu büyük, metal açısından zengin asteroitler, demir meteoritlerin ve metal açısından zengin ana cisimlerdir. karbonlu kondritler. Bu metaller, uzayda veya diğer karasal cisimlerde insan yerleşimi kurmak için yerel bir malzeme kaynağı sağlayabilir. Dünya’ya yakın asteroitler, değerli platin grubu metalleri ve Dünya yüzeyinde bulunanlardan daha fazla demir, nikel ve kobalt içerir.
(a) NWA 13876, (b) NWA 7160 ve (c) Campo del Cielo’da otomatik SEM-EDX analiziyle belirlenen demir ve nikelin mineral dağılımı. Kredi: Bilimsel Raporlardoi: 10.1038/s41598-023-44152-0
Asteroit izleri şuna çok benziyordu: asteroit 16 PsycheGüneş sistemindeki metal açısından zengin en büyük cisim. Bu çalışma, sulu olmayan yöntemler kullanarak asteroitlerin göktaşı vekillerinden metalleri çıkarmak için kavram kanıtlama yöntemini araştırdı. derin ötektik çözücüler.
Rivera ve ekibi, dağlamadan önce ve sonra kazınmış numunelerin 3 boyutlu topografyasını analiz ederek derinlik ve çözünme oranlarını belirledi. Kondrit meteoritleri, olivin, piroksen, plajiyoklaz ve kamasit minerallerinin en belirgin olduğu ve bileşimlerinin maruz kaldıkları metamorfozun derecesine bağlı olduğu çeşitli mineralolojilerle karakterize edilebilir.
Örnek çeşitliliği
Çeşitli kondrit örnekleri demir-nikel alaşımları içeriyordu. demir sülfür ve demir oksit mineralleri daha az bulunurken, demir-nikel açısından zengin mineraller ve demir sülfür oranı daha yüksektir. Silikat matrisi, eser miktarda olivin ve piroksen oluşturan kıkırdaklardan yapılmıştır. plajiyoklaz feldispat.
H3 kondritlerinin kondrüllerini petrografik olarak geniş çapta dağılmış altı kondrül halinde sınıflandırma kapasitesini gösterdiler. Campo del Cielo örneği örneğin tamamen demir-nikel açısından zengin mineral fazlardan oluşan bir demir-nikel göktaşıdır. Kamasit önemli miktarda içerdiği belgelenmiştir eser element bileşenleri.
(a) NWA 13876 ve (b) NWA 7160 numune referanslarındaki aşındırma derinliği, 0,1 mol dm ile 60 dakikalık aşındırma sonrasında−3 Oksitleyici madde olarak iyot. Sol tarafta, 3 boyutlu yansıyan ışık görüntüleri (çizgi profilleriyle birlikte) açıklanırken, karşılık gelen 3 boyutlu görüntünün sağ tarafında topografik çizgi profilleri gösterilir. Kredi: Bilimsel Raporlardoi: 10.1038/s41598-023-44152-0
Campo del Cielo göktaşındaki demir açısından zengin fazların derinliği 0,1 mol dm ile aşındırıldı−3 iyot ve FeCl3 50 °C’de ChCl:2EG ötektik sisteminde oksitleyici ajanlar olarak. Düz çizgiler karşılık gelen eğilimi tanımlar. Hata çubukları, üçlü deneylerin standart sapmasını gösterir. Kredi: Bilimsel Raporlardoi: 10.1038/s41598-023-44152-0
Rivera ve ekibi, demirin temel olarak olivin, piroksen ve ojit dahil olmak üzere silikat fazlarında ve birkaç farklı oldukça dikkate değer elementte barındırıldığı göktaşı örneklerindeki demir ve nikel mineral dağılımlarını inceledi. Ekip, süper alaşımlar ve mineraller dahil olmak üzere metallerin katalitik oksidasyonunu ve kondrit meteoritlerin kimyasal aşındırılmasını araştırdı. Rivera ve ekibi, kimyasal aşındırma öncesinde ve sonrasında Camp del Cielo göktaşlarının oksitleyici maddeler olarak iyot ve demir klorürle ek kimyasal aşındırmasını gerçekleştirdi.
Görünüm
Bu şekilde, Rodolfo Marin Rivera ve ekibi, derin ötektik çözücü kullanarak, Dünya’ya yakın asteroitlerin üç meteorit proxy’sinden metalleri çözündürmek için oksitleyici ajanlar olarak demir (III) klorür ve iyot kullandı.
Analitik çalışmalar, orijinal örneklerde nikelin demir açısından zengin metal fazlarıyla kimyasal ilişkisini doğruladı; araştırmacılar ayrıca, izlerini içeren, uzay teknolojileri için ilgi çekici ek metaller de belirlediler. rutenyum Ve rodyum.
Asteroitlerin mineral ve metal kaynakları olarak kullanılması, uzay araştırmaları sırasında yaşanabilir ekonomik faaliyet için gerekli olan ileri araştırmalarla birlikte önemli bir adım sağlar. Önerilen teknoloji henüz başlangıç aşamasındadır ve metal geri kazanımı için oldukça umut vericidir.
Daha fazla bilgi:
Rodolfo Marin Rivera ve diğerleri, Sulu olmayan derin ötektik çözücüler kullanarak asteroitlerden metallerin çıkarılmasına yönelik yeni bir yöntem, Bilimsel Raporlar (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-44152-0
© 2023 Science X Ağı
Alıntı: Madencilik asteroitleri: Asteroitlerden metal çıkarmak için yeni bir yöntem (2023, 31 Ekim) 31 Ekim 2023 tarihinde https://phys.org/news/2023-10-asteroids-method-metals.html adresinden alınmıştır.
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan her türlü adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.
