Svovlbrinte er en af de vigtigste flygtige komponenter i magma. Aktivt vekselvirkende med metaller danner det mange forbindelser. Derivater af svovlbrinte er repræsenteret i jordskorpen af mere end 200 mineraler - sulfider, som, som ikke er klippedannende, norm alt ledsager visse bjergarter, og er en kilde til værdifulde råstoffer. Nedenfor vil vi overveje de vigtigste egenskaber ved sulfider og forbindelser tæt på dem, og også være opmærksomme på deres anvendelsesområde.
Generelle karakteristika for sammensætning og struktur
Mere end 40 grundstoffer i det periodiske system (norm alt metaller) danner forbindelser med svovl. Nogle gange, i stedet for det, er arsen, antimon, selen, bismuth eller tellur til stede i sådanne forbindelser. Derfor kaldes sådanne mineraler arsenider, antimonider, selenider, bismutider og tellurider. Sammen med derivater af svovlbrinte er de alle inkluderet i klassen af sulfider på grund af ligheden mellem egenskaber.
Karakteristisk for mineraler af denne klasse er den kemiske binding kovalent, medmetal komponent. De mest almindelige strukturer er koordination, ø (klynge), nogle gange lagdelt eller kæde.
sulfiders fysiske egenskaber
Praktisk t alt alle sulfider er karakteriseret ved høj vægtfylde. Værdien af hårdhed på Mohs-skalaen for forskellige medlemmer af gruppen varierer meget og kan variere fra 1 (molybdenit) til 6,5 (pyrit). De fleste sulfider er dog ret bløde.
Med nogle få undtagelser er cleophane en slags zinkblanding eller sphalerit, mineraler af denne klasse er uigennemsigtige, ofte mørke, nogle gange lyse, hvilket tjener som et vigtigt diagnostisk træk (såvel som glans). Refleksionsevnen kan variere fra medium til høj.
De fleste sulfider er mineraler med elektrisk ledningsevne af halvledere.
Traditionel klassifikation
På trods af fælles fysiske egenskaber har sulfider selvfølgelig eksterne diagnostiske forskelle, hvorefter de er opdelt i tre typer.
- Pyritter. Dette er samlenavnet for mineraler fra gruppen af sulfider, som har en metallisk glans og en farve, der har nuancer af gul eller gul nuance. Den mest berømte repræsentant for pyrit er pyrit FeS2, også kendt som svovl- eller jernkis. De omfatter også kalkpyrit CuFeS2 (kobberkis), arsenopyrit FeAsS (arsenkis, aka talheimit eller mispikel), pyrrhotit Fe7S8 (magnetisk pyrit, magnetopyrit) ogandre.
- Glitter. Dette er navnet på sulfider med en metallisk glans og farve fra grå til sort. Typiske eksempler på sådanne mineraler er galena PbS (blyglans), chalcocit Cu2S (kobberglans), molybdenit MoS2, antimonit Sb2S3 (antimonglans).
- Fakes. Dette er navnet på mineraler fra gruppen af sulfider, karakteriseret ved ikke-metallisk glans. Typiske eksempler på sådanne sulfider er sphalerit ZnS (zinkblanding) eller cinnober HgS (kviksølvblanding). Også kendt er realgaren As4S4 - rød arsenikblanding og orpiment As2S3 - gul arsenikblanding.
Forskelle i kemiske egenskaber
En mere moderne klassificering er baseret på den kemiske sammensætnings karakteristika og inkluderer følgende underklasser:
- Simple sulfider er forbindelser af en metalion (kation) og svovl (anion). Eksempler på sådanne mineraler omfatter galena, sphalerit og cinnober. De er alle simple derivater af hydrogensulfid.
- Dobbeltsulfider adskiller sig ved, at flere (to eller flere) metalkationer binder sig til svovlanionen. Disse er kalkpyrit, bornit ("broget kobbermalm") Cu5FeS4, stannin (tin pyrit) Cu2FeSnS4 og andre lignende forbindelser.
- Disulfider er forbindelser, hvori kationer er bundet til den anioniske gruppe S2 eller AsS. Disse omfatter mineraler fra gruppen af sulfider og arsenider (sulfoarsenider), såsom pyrit,den mest almindelige, eller arsen pyrit arsenopyrit. Også inkluderet i denne underklasse er cob altin CoAsS.
- Komplekse sulfider eller sulfos alte. Dette er navnet på mineraler fra gruppen af sulfider, arsenider og forbindelser tæt på dem i sammensætning og egenskaber, som er s alte af thiosyrer, såsom thiomarsen H3AsS 3, thiobismuth H3BiS3 eller thioantimony H3SbS 3. Således omfatter underklassen af sulfos alte (thios alte) mineralet lillianit Pb3Bi2S6 eller den såkaldte Fahlore Cu3(Sb, As)S3.
Morfologiske træk
Sulfider og disulfider kan danne store krystaller: kubiske (galena), prismatiske (antimonit), i form af tetraeder (sfalerit) og andre konfigurationer. De danner også tætte, granulære krystallinske aggregater eller phenokrystaller. Sulfider med en lagdelt struktur har fladtrykte tavleformede eller folierede krystaller, såsom orpiment eller molybdenit.
Sp altning af sulfider kan være anderledes. Det varierer fra meget uperfekt i pyrit og uperfekt i chalcopyrit til meget perfekt i en (orpiment) eller flere (sphalerite, galena) retninger. Typen af brud er heller ikke den samme for forskellige mineraler.
Opståen af sulfidmineraler
De fleste sulfider dannes ved krystallisation fra hydrotermiske opløsninger. Nogle gange har mineralerne i denne gruppe en magmatiskeller skarn (metasomatisk) oprindelse og kan også dannes under eksogene processer - under reducerende forhold i zoner med sekundær berigelse, i nogle tilfælde i sedimentære bjergarter, såsom pyrit eller sphalerit.
Under overfladeforhold er alle sulfider, undtagen cinnober, laurit (rutheniumsulfid) og sperrylit (platinarsenid), meget ustabile og udsat for oxidation, hvilket fører til dannelsen af sulfater. Resultatet af processerne med at ændre sulfider er sådanne typer mineraler som oxider, halogenider, carbonater. På grund af deres nedbrydning er dannelsen af naturlige metaller - sølv eller kobber desuden mulig.
Features of forekomst
Sulfider er mineraler, der danner malmophobninger af forskellig natur afhængigt af deres forhold med andre mineraler. Hvis sulfider dominerer over dem, er det sædvanligt at tale om massive eller kontinuerlige sulfidmalme. Ellers kaldes malmene disseminated eller veinlet.
Meget ofte aflejres sulfider sammen og danner aflejringer af polymetalliske malme. Sådanne er for eksempel kobber-zink-blysulfidmalme. Derudover danner forskellige sulfider af et metal ofte dets komplekse aflejringer. For eksempel er kalkpyrit, cuprit, bornit kobberholdige mineraler, der forekommer sammen.
Oftest er malmlegemerne af sulfidaflejringer i form af årer. Men der er også linseformede, stamformede reservoirformer for forekomst.
Brug af sulfider
Sulfidmalme er ekstremt vigtige som kilde tilsjældne, ædle og ikke-jernholdige metaller. Kobber, sølv, zink, bly, molybdæn opnås fra sulfider. Bismuth, kobolt, nikkel samt kviksølv, cadmium, rhenium og andre sjældne grundstoffer udvindes også fra sådanne malme.
Udover dette bruges nogle sulfider til fremstilling af maling (cinnober, orpiment) og i den kemiske industri (pyrit, marcasit, pyrrhotite - til fremstilling af svovlsyre). Molybdenit bruges, udover at blive brugt som malm, som et specielt tørt varmebestandigt smøremiddel.
Sulfider er mineraler af interesse på grund af deres elektrofysiske egenskaber. Til behovet for halvleder-, elektro-optisk, infrarød-optisk teknologi bruges der dog ikke naturlige forbindelser, men deres kunstigt dyrkede analoger i form af enkeltkrystaller.
Et andet område, hvor sulfider finder anvendelse, er radioisotop geokronologisk datering af visse malmbjergarter ved hjælp af samarium-neodym-metoden. Sådanne undersøgelser bruger kalkpyrit, pentlandit og andre mineraler, der indeholder sjældne jordarters grundstoffer - neodym og samarium.
Disse eksempler viser, at omfanget af sulfider er meget bredt. De spiller en væsentlig rolle i forskellige teknologier både som råmaterialer og som selvstændige materialer.
