Waterstofsulfied is een van die belangrikste vlugtige komponente van magma. In aktiewe interaksie met metale vorm dit baie verbindings. Afgeleides van waterstofsulfied word in die aardkors voorgestel deur meer as 200 minerale - sulfiede, wat nie rotsvormend is nie, gewoonlik sekere gesteentes vergesel, en is 'n bron van waardevolle grondstowwe. Hieronder sal ons die hoofeienskappe van sulfiede en verbindings na aan hulle oorweeg, en ook aandag gee aan die areas van hul gebruik.
Algemene kenmerke van samestelling en struktuur
Meer as 40 elemente van die periodieke tabel (gewoonlik metale) vorm verbindings met swael. Soms, in plaas daarvan, is arseen, antimoon, selenium, bismut of tellurium in sulke verbindings teenwoordig. Gevolglik word sulke minerale arseniede, antimoniede, seleniede, bismutiede en telluriede genoem. Saam met afgeleides van waterstofsulfied word hulle almal ingesluit in die klas sulfiede vanweë die ooreenkoms van eienskappe.
Kenmerkend vir minerale van hierdie klas chemiese binding is kovalent, metmetaal komponent. Die mees algemene strukture is koördinasie, eiland (cluster), soms gelaagde of ketting.
Fisiese eienskappe van sulfiede
Feitlik alle sulfiede word gekenmerk deur hoë soortlike gewig. Die waarde van hardheid op die Mohs-skaal vir verskillende lede van die groep verskil baie en kan wissel van 1 (molibdeniet) tot 6,5 (piriet). Die meeste sulfiede is egter redelik sag.
Met 'n paar uitsonderings is cleofaan 'n soort sinkmengsel of sfaleriet, minerale van hierdie klas is ondeursigtig, dikwels donker, soms helder van kleur, wat dien as 'n belangrike diagnostiese kenmerk (sowel as glans). Reflektiwiteit kan wissel van medium tot hoog.
Die meeste sulfiede is minerale met halfgeleier elektriese geleidingsvermoë.
Tradisionele klassifikasie
Ondanks die gemeenskaplikheid van basiese fisiese eienskappe, het sulfiede natuurlik eksterne diagnostiese verskille, waarvolgens hulle in drie tipes verdeel word.
- Piriete. Dit is die versamelnaam vir minerale uit die groep sulfiede, wat 'n metaalglans het en 'n kleur wat skakerings van geel of geel tint het. Die bekendste verteenwoordiger van piriet is piriet FeS2, ook bekend as swael of ysterpiriet. Dit sluit ook chalcopyriet CuFeS2 (koperpiriet), arsenopirite FeAsS (arseen piriet, aka talheimiet of mispikel), pirrhotite Fe7Sin 8 (magnetiese piriet, magnetopiriet) enander.
- Glitter. Dit is die naam wat gegee word aan sulfiede met 'n metaalglans en kleur van grys tot swart. Tipiese voorbeelde van sulke minerale is galena PbS (loodglans), chalkosiet Cu2S (koperglans), molibdeniet MoS2, antimoniet Sb2S3 (antimoonglans).
- Fakes. Dit is die naam van minerale uit die groep sulfiede, gekenmerk deur nie-metaalglans. Tipiese voorbeelde van sulke sulfiede is sfaleriet ZnS (sinkmengsel) of cinnabar HgS (kwikmengsel). Ook bekend is die realgar As4S4 - rooi arseenmengsel, en orpiment As2S3 - geel arseenmengsel.
Verskille in chemiese eienskappe
'n Moderner klassifikasie is gebaseer op die eienskappe van die chemiese samestelling en sluit die volgende subklasse in:
- Eenvoudige sulfiede is verbindings van 'n metaalioon (katioon) en swael (anioon). Voorbeelde van sulke minerale sluit galena, sfaleriet en kaneel in. Hulle is almal eenvoudige afgeleides van waterstofsulfied.
- Dubbelsulfiede verskil deurdat verskeie (twee of meer) metaalkatione met die swaelanioon bind. Dit is chalcopyriet, borniet ("bonte kopererts") Cu5FeS4, stannien (tinpiriet) Cu2FeSnS4 en ander soortgelyke verbindings.
- Disulfiede is verbindings waarin katione gebind is aan die anioniese groep S2 of AsS. Dit sluit in minerale uit die groep sulfiede en arseniede (sulfoarseniede), soos piriet,die mees algemene, of arseen piriet arsenopirite. Kob altin CoAsS is ook by hierdie subklas ingesluit.
- Komplekse sulfiede, of sulfosoute. Dit is die naam van minerale uit die groep sulfiede, arseniede en verbindings na aan hulle in samestelling en eienskappe, wat soute van tiosure is, soos tioarseen H3AsS 3, thiobismuth H3BiS3 of thioantimony H3SbS 3. Dus sluit die subklas van sulfosoute (tiosoute) die mineraal lillianiet Pb3Bi2S6 of die sogenaamde Fahlore Cu3(Sb, As)S3.
Morfologiese kenmerke
Sulfiede en disulfiede kan groot kristalle vorm: kubies (galena), prismaties (antimoniet), in die vorm van tetraëders (sfaleriet) en ander konfigurasies. Hulle vorm ook digte, korrelvormige kristallyne aggregate of fenokristalle. Gelaagde sulfiede het afgeplatte tabelvormige of gebladeerde kristalle, soos orpiment of molibdeniet.
Splyting van sulfiede kan anders wees. Dit wissel van baie onvolmaak in piriet en onvolmaak in chalcopyriet tot baie perfek in een (orpiment) of verskeie (sfaleriet, galena) rigtings. Die tipe breuk is ook nie dieselfde vir verskillende minerale nie.
Genesis van sulfiedminerale
Die meeste sulfiede word gevorm deur kristallisasie uit hidrotermiese oplossings. Soms het die minerale van hierdie groep 'n magmatieseof skarn (metasomatiese) oorsprong, en kan ook tydens eksogene prosesse gevorm word - onder verminderende toestande in sones van sekondêre verryking, in sommige gevalle in sedimentêre gesteentes, soos piriet of sfaleriet.
Onder oppervlaktoestande is alle sulfiede, behalwe vir kaneel, lauriet (ruteniumsulfied) en sperriliet (platinumarsenied), baie onstabiel en onderhewig aan oksidasie, wat lei tot die vorming van sulfate. Die resultaat van die prosesse van die verandering van sulfiede is sulke tipes minerale soos oksiede, haliede, karbonate. Daarbenewens, as gevolg van hul ontbinding, die vorming van inheemse metale - silwer of koper.
Kenmerke van voorkoms
sulfiede is minerale wat ertsophopings van verskillende aard vorm, afhangende van hul verhouding met ander minerale. As sulfiede oor hulle oorheers, is dit gebruiklik om van massiewe of aaneenlopende sulfiedertse te praat. Andersins word die ertse verspreid of aarlig genoem.
Baie dikwels word sulfiede saam neergelê, wat neerslae van polimetaalertse vorm. Dit is byvoorbeeld koper-sink-loodsulfiederts. Daarbenewens vorm verskillende sulfiede van een metaal dikwels sy komplekse afsettings. Kalkopiriet, kopriet, borniet is byvoorbeeld koperhoudende minerale wat saam voorkom.
Meeste dikwels is die ertsliggame van sulfiedneerslae in die vorm van are. Maar daar is ook lentikulêre, voorraad-, reservoirvorme van voorkoms.
Gebruik van sulfied
Sulfiederts is uiters belangrik as 'n bron vanskaars, edel- en nie-ysterhoudende metale. Koper, silwer, sink, lood, molibdeen word uit sulfiede verkry. Bismut, kob alt, nikkel, sowel as kwik, kadmium, renium en ander skaars elemente word ook uit sulke ertse onttrek.
Daarbenewens word sommige sulfiede gebruik in die vervaardiging van verf (kaneel, orpiment) en in die chemiese industrie (piriet, markasiet, pirrotiet - vir die vervaardiging van swaelsuur). Molibdeniet word, benewens dat dit as 'n erts gebruik word, ook as 'n spesiale droë hittebestande smeermiddel gebruik.
Sulfiede is minerale van belang weens hul elektrofisiese eienskappe. Vir die behoeftes van halfgeleier, elektro-optiese, infrarooi-optiese tegnologie word egter nie natuurlike verbindings gebruik nie, maar hul kunsmatig gegroeide analoë in die vorm van enkelkristalle.
Nog 'n gebied waar sulfiede toepassing vind, is die radio-isotoop geochronologiese datering van sekere ertsgesteentes deur die samarium-neodimium-metode te gebruik. Sulke studies gebruik chalcopyriet, pentlandiet en ander minerale wat seldsame aardelemente bevat - neodymium en samarium.
Hierdie voorbeelde toon dat die omvang van sulfiede baie wyd is. Hulle speel 'n noodsaaklike rol in verskeie tegnologieë, beide as grondstowwe en as onafhanklike materiale.
