Hydrogensulfid er en av de viktigste flyktige komponentene i magma. Aktivt interagerer med metaller, danner det mange forbindelser. Derivater av hydrogensulfid er representert i jordskorpen av mer enn 200 mineraler - sulfider, som, som ikke er steindannende, vanligvis følger med visse bergarter, og er en kilde til verdifulle råvarer. Nedenfor vil vi vurdere hovedegenskapene til sulfider og forbindelser nær dem, og også ta hensyn til bruksområdene.
Generelle kjennetegn ved komposisjon og struktur
Mer enn 40 grunnstoffer i det periodiske system (vanligvis metaller) danner forbindelser med svovel. Noen ganger, i stedet for det, er arsen, antimon, selen, vismut eller tellur tilstede i slike forbindelser. Følgelig kalles slike mineraler arsenider, antimonider, selenider, vismutider og tellurider. Sammen med derivater av hydrogensulfid er de alle inkludert i klassen sulfider på grunn av likheten mellom egenskaper.
Karakteristisk for mineraler i denne klassen er kjemisk binding kovalent, medmetallkomponent. De vanligste strukturene er koordinasjon, øy (klynge), noen ganger lagdelt eller kjede.
Fysiske egenskaper til sulfider
Praktisk t alt alle sulfider er preget av høy egenvekt. Verdien av hardhet på Mohs-skalaen for ulike medlemmer av gruppen varierer mye og kan variere fra 1 (molybdenitt) til 6,5 (pyritt). De fleste sulfider er imidlertid ganske myke.
Med noen få unntak er cleophane en slags sinkblanding eller sfaleritt, mineraler av denne klassen er ugjennomsiktige, ofte mørke, noen ganger lyse, som fungerer som en viktig diagnostisk egenskap (i tillegg til glans). Refleksjonsevnen kan variere fra middels til høy.
De fleste sulfider er mineraler med elektrisk ledningsevne for halvledere.
tradisjonell klassifisering
Til tross for de grunnleggende fysiske egenskapene som er felles, har sulfider selvfølgelig eksterne diagnostiske forskjeller, i henhold til disse er de delt inn i tre typer.
- Pyritt. Dette er samlenavnet for mineraler fra gruppen sulfider, som har en metallisk glans og en farge som har nyanser av gul eller gul fargetone. Den mest kjente representanten for pyritt er pyritt FeS2, også kjent som svovel- eller jernkis. De inkluderer også kalkpyritt CuFeS2 (kobberkis), arsenopyritt FeAsS (arsenikkkis, aka talheimitt eller mispikel), pyrrhotitt Fe7S8 (magnetisk pyritt, magnetopyritt) ogandre.
- Glitter. Dette er navnet gitt til sulfider med en metallisk glans og farge fra grå til svart. Typiske eksempler på slike mineraler er galena PbS (blyglans), chalcocite Cu2S (kobberglans), molybdenitt MoS2, antimonitt Sb2S3 (antimonglans).
- Fakes. Dette er navnet på mineraler fra gruppen sulfider, preget av ikke-metallisk glans. Typiske eksempler på slike sulfider er sfaleritt ZnS (sinc blende) eller cinnabar HgS (kvikksølvblanding). Også kjent er realgaren As4S4 - red arsenic blende, og orpiment As2S3 - gul arsenikkblanding.
Forskjeller i kjemiske egenskaper
En mer moderne klassifisering er basert på egenskapene til den kjemiske sammensetningen og inkluderer følgende underklasser:
- Enkle sulfider er forbindelser av et metallion (kation) og svovel (anion). Eksempler på slike mineraler inkluderer galena, sfaleritt og kanel. De er alle enkle derivater av hydrogensulfid.
- Dobbeltsulfider er forskjellige ved at flere (to eller flere) metallkationer binder seg til svovelanionet. Disse er kalkpyritt, bornitt ("spraglet kobbermalm") Cu5FeS4, stannin (tinnkis) Cu2FeSnS4 og andre lignende forbindelser.
- Disulfider er forbindelser der kationer er bundet til den anioniske gruppen S2 eller AsS. Disse inkluderer mineraler fra gruppen sulfider og arsenider (sulfoarsenider), som pyritt,den vanligste, eller arsen pyritt arsenopyritt. Også inkludert i denne underklassen er kobolt CoAsS.
- Komplekse sulfider, eller sulfos alter. Dette er navnet på mineraler fra gruppen av sulfider, arsenider og forbindelser som ligger nær dem i sammensetning og egenskaper, som er s alter av tiosyrer, som for eksempel tiomarsen H3AsS 3, thiobismuth H3BiS3 eller thioantimony H3SbS 3. Således inkluderer underklassen av sulfos alter (tios alter) mineralet lillianitt Pb3Bi2S6 eller den såk alte Fahlore Cu3(Sb, As)S3.
Morfologiske trekk
Sulfider og disulfider kan danne store krystaller: kubiske (galena), prismatiske (antimonitt), i form av tetraeder (sfaleritt) og andre konfigurasjoner. De danner også tette, granulære krystallinske aggregater eller fenokrystaller. Sulfider med en lagdelt struktur har flate krystaller i skiver eller blader, som orpiment eller molybdenitt.
Sp altning av sulfider kan være annerledes. Det varierer fra veldig ufullkommen i svovelkis og ufullkommen i kalkkis til veldig perfekt i én (orpiment) eller flere (sfaleritt, galena) retninger. Bruddtypen er heller ikke den samme for ulike mineraler.
Genesis of sulfide minerals
De fleste sulfider dannes ved krystallisering fra hydrotermiske løsninger. Noen ganger har mineralene i denne gruppen en magmatiskeller skarn (metasomatisk) opprinnelse, og kan også dannes under eksogene prosesser - under reduserende forhold i soner med sekundær anrikning, i noen tilfeller i sedimentære bergarter, som pyritt eller sfaleritt.
Under overflateforhold er alle sulfider, bortsett fra kanel, lauritt (rutheniumsulfid) og sperrylitt (platinaarsenid), svært ustabile og utsatt for oksidasjon, noe som fører til dannelse av sulfater. Resultatet av prosessene med å endre sulfider er slike typer mineraler som oksider, halogenider, karbonater. I tillegg, på grunn av deres nedbrytning, er dannelsen av innfødte metaller - sølv eller kobber mulig.
Funksjoner ved forekomst
Sulfider er mineraler som danner malmeansamlinger av ulik natur avhengig av forholdet til andre mineraler. Hvis sulfider dominerer over dem, er det vanlig å snakke om massive eller kontinuerlige sulfidmalmer. Ellers kalles malmene disseminated eller veinlet.
Svært ofte avsettes sulfider sammen og danner avleiringer av polymetalliske malmer. Slike er for eksempel kobber-sink-blysulfidmalmer. I tillegg danner forskjellige sulfider av ett metall ofte dets komplekse avsetninger. Kopiritt, kuritt, bornitt er for eksempel kobberholdige mineraler som forekommer sammen.
Oftest er malmlegemene av sulfidforekomster i form av årer. Men det er også linseformede, lager-, reservoarformer for forekomst.
Bruk av sulfider
Sulfidmalm er ekstremt viktig som kilde tilsjeldne, edle og ikke-jernholdige metaller. Kobber, sølv, sink, bly, molybden er hentet fra sulfider. Vismut, kobolt, nikkel, samt kvikksølv, kadmium, rhenium og andre sjeldne grunnstoffer utvinnes også fra slike malmer.
I tillegg til dette brukes noen sulfider i produksjon av maling (cinnaber, orpiment) og i kjemisk industri (pyritt, markasitt, pyrrhotite - for produksjon av svovelsyre). Molybdenitt, i tillegg til å bli brukt som malm, brukes som et spesielt tørt varmebestandig smøremiddel.
Sulfider er mineraler av interesse på grunn av deres elektrofysiske egenskaper. For behovene til halvleder-, elektro-optisk, infrarød-optisk teknologi brukes imidlertid ikke naturlige forbindelser, men deres kunstig dyrkede analoger i form av enkeltkrystaller.
Et annet område hvor sulfider finner anvendelse er radioisotop geokronologisk datering av visse malmbergarter ved bruk av samarium-neodym-metoden. Slike studier bruker kalkpyritt, pentlanditt og andre mineraler som inneholder sjeldne jordartselementer - neodym og samarium.
Disse eksemplene viser at omfanget av sulfider er veldig bredt. De spiller en viktig rolle i ulike teknologier både som råvarer og som uavhengige materialer.
