что такое пирит в химии

Минерал пирит: описание с фото, формула, свойства и применение «золота дураков»

История природного минерала под названием пирит весьма примечательна. Люди давно заметили, что он обладает внешним сходством с золотом и при этом имеет свойство огнива. При соударении двух пиритов возникают искры. Спустя столетия люди поняли, что минерал не только похож на редкий драгоценный металл. Он является спутником золота и может содержать его незначительное количество.

Общее описание и формула пирита

О пирите человечеству известно с древних времен. Упоминание о камне можно отыскать в произведениях раба-баснописца Эзопа. Во времена испанских конкистадоров за пиритом закрепилось название «золото дураков». Завоеватели нещадно грабили и убивали индейцев, чтобы завладеть изделиями из этого камня. Для инков талисманы были священны, однако они не имели большой финансовой ценности. Об этом испанцы с горечью узнавали после возвращения из кровожадных походов.

В Европе пик моды на пирит пришелся на XVII век. Его выдавали за драгоценный металл, поэтому аксессуары, изготовленные из камня, стоили дорого. Во времена Наполеона Бонапарта француженки носили украшения из «лжезолота» взамен драгоценностей, которые жертвовали на нужды армии.

Что же это за минерал, пирит, и какие он имеет черты? Пирит, который также называют железным колчеданом, напоминает золото и выглядит как на фото. В природе он имеет форму куба с гладкими зеркальными гранями. На воздухе пирит окисляется и переходит в лимонит, гетит.

Формула пирита — FeS2. Это диоксид железа с процентным содержанием серы 53,4%. В нем также находят незначительное количество кобальта, никеля, селена, золота и других химических элементов. Чтобы отличить «золото дураков» от настоящего золота, достаточно попробовать его «на зуб». На драгоценном металле останутся вмятины, при этом он окажется гораздо тяжелее. Пирит оставляет черный след, если провести им по фарфору. Запах серы, которым он обладает, сложно перепутать с чем-то другим

Физические и химические свойства

Формула, физические и химические свойства дисульфида железа показывают, что он относится к обычным минералам, а не полезным ископаемым. Камень имеет магматическое происхождение, при обжиге образует железо. Из-за бронзово-желтого цвета минерала несведущие люди нередко путают его с золотом.

Показатели твердости, излома, магнитные свойства, плотности и другие характеристики приведены в таблице:

Месторождения и добыча

Пирит – наиболее распространенный сульфид, который имеет вулканическое происхождение. Он образуется в земной коре во время разных геологических процессов и встречается как:

Минерал добывают с целью извлечения примесей никеля, кобальта, меди, золота, которые влияют на класс и цветовую гамму кристаллов. В природе отдельных месторождений пирита нет. Кошачье золото получают также во время добычи серного колчедана.

Запасы минерала с положительной магнитной восприимчивостью есть в России, Европе, Америке. В России его добывают на Урале, в республике Коми, на Кавказе и на Алтае. В центральных областях его встречают в буроугольных месторождениях и серых морских глинах. Крупные месторождения открыты в Казахстане, Испании, Италии, Канаде, Японии, Норвегии и США.

Цвета и разновидности минерала

Цветовая гамма минерала варьируется от бледно-желтого до зеленого. Она зависит от объема и вида содержащихся в нем примесей. К разновидностям пирита относят:

Отдельно следует выделить халькопирит (медный колчедан). Кроме серы и железа, в нем находят медь и примеси таллия, висмута, мышьяка. Кристаллы халькопирита ромбические, он похож на золото. Однако содержание ионов Au в нем минимально.

Лечебные свойства пирита

Пиритовые камни воздействуют на энергетическом уровне, помогают укрепить иммунитет и ограждают от инфекционных заболеваний. Если носить талисман из минерала в области груди, можно наладить работу легких, сердца, предупредить обострение астмы.

Считается, что пирит помогает восстановить репродуктивную функцию у женщин и способствует удачному деторождению. Если будущая мама наденет браслет из пирита, он выступит в качестве обезболивающего и облегчит страдания в родах.

Литотерапевты советуют носить пирит людям, которые находятся на грани нервного истощения. Камень повысит общий тонус и работоспособность, придаст сил для выполнения повседневных обязанностей.

Применение минерала

Добыча пирита играет важную роль благодаря составу минерала. Его кристаллы нашли применение в следующих сферах:

Магические свойства

Пирит помогает быстро восстановить силы после мистических обрядов и ритуалов, за что пользуется особым спросом у магов. В древности колдуны называли его кошачьим золотом за сходство с глазами представителей семейства кошачьих. Считается, что камень обладает мужскими качествами и наделяет владельца бесстрашием, отвагой, физической силой.

Изделия из пирита могут стать хорошим семейным оберегом. Они ограждают от недоброжелателей, дурного глаза, поддерживают мир и лад в доме. Камень подавляет тревожность, препятствует всплеску негативных эмоций у людей с неустойчивой психикой. Он благоприятствует спокойному ночному отдыху. Чтобы скорее заснуть, следует включить тихую музыку и несколько минут любоваться камнем.

Носить пирит рекомендовано в определенных жизненных ситуациях. Он будет полезен для одиночек и людей, которые находятся в стесненных обстоятельствах, вынуждены подчиняться чужой воле. Камень способен изменить жизнь своего владельца к лучшему, внести в нее приятные перемены и приключения. Это один из денежных амулетов: он благоприятствует началу нового бизнес-проекта, обеспечивает безоговорочную победу над конкурентами.

Кому подходит по знаку зодиака?

Благодаря золотистому оттенку пирит имеет прямую связь солнцем. Изделия из него станут талисманами для представителей огненных знаков (Овен, Лев, Стрелец). Астрологи считают, что носить изделия из пирита особенно полезно Овнам. Камень возвращает молодость и силы, помогает быстрее достичь поставленных целей.

Рекомендуется иметь пирит и тем людям, в натальной карте которых сильны Марс и Нептун. Эти могучие планеты связаны с минералом и оказывают поддержку его владельцу. Пирит оберегает воинов, подводников, пожарников, сотрудников МЧС.

Перед приобретением минерала следует проконсультироваться с астрологом. Как показывает практика, мощная энергетика камня иногда вредит. У представителей водных знаков зодиака (Рак, Рыбы, Скорпион) камень может отнимать жизненную силу.

Пирит – хрупкий камень, поэтому с изделиями из него следует обращаться бережно. Если во время эксплуатации минерал потемнеет, его легко очистить с помощью раствора соды. Пирит нельзя носить совместно с драгоценными, полудрагоценными камнями. Лучшие спутники минерала – серебро, гематит, змеевик.

Нельзя носить поврежденный камень со сколами, трещинами. Энергетика минерала в этом случае испорчена, что может приводить к неприятным ситуациям. Красивый и правильно обработанный камень, наоборот, поддержит силы, поможет наладить личную жизнь и раскроет лидерские качества.

Источник

Пирит формула, свойства минерала

Синонимы: Серный колчедан, железный колчедан.

Название пирита греческого происхождения (пирос — огонь) и связано со способностью давать искры при ударе.

Фото сростка кубических кристаллов пирита Урал, Березовское месторождение

Формула пирита

Химический состав пиритов

Смешанные кристаллы или разновидности: бравоит или никель-пирит (Ni, Fe, Со) S2, а0 = 5,50 — 5,58*3; вилламанинит (Си, Ni, Со, Fe) (S,Se)2, а ₀ = 5,66

Ауерит обнаруживает сильный неметаллический характер, вероятно, вследствие алмазоподобного вида связи.

Кристаллографическая характеристика

Сингония

кубическая; дидодекаэдрический в. с. 3L24L3 63PC. Пространственная группа Ра3 (Т 6 _h). а₀ = 5,4066 7A, Z = 4.

Кристаллическая структура минерала пирит

Структура типа NaCl. Атомы железа образуют гранецентрированную кубическую решетку (соответственно атомам натрия в структуре NaCl. Сдвоенные атомы серы занимают место атомов хлора, также образуя гранецентрированную кубическую решетку, но смещенную на a₀/2 по отношению к катионной решетке. Оси сдвоенных атомов серы ориентированы вдоль непересекающихся диагоналей кубической пространственной решетки. Расстояние между атомами серы, связанными в каждой паре ковалентной связью, равно 2,05 А

Пирит широко распространен в виде хорошо образованных кристаллов. Главные формы наряду с а <100>, о < 111>и е <210>представлены также n <211>, р <221>, s <321>, t <421>, d <110>, m (311>, h <410>, f <310>и g <320>. В зависимости от преобладания тех или иных граней находится и габитус кристалов: кубический, пентагондодекаэдрический, реже октаэдрический.

Форма нахождения в природе

В многочисленных горных породах и рудах пирит наблюдается в виде вкрапленных кристалликов или округлых зерен. Широким развитием пользуются также сплошные агрегатного строения пиритовые массы. Иногда образует друзы.

Облик кристаллов. Широко распространены кристаллы, главным образом кубы, пентагондодекаэдры или октаэдры.

Форма кристаллов пирита:

Размеры кристаллов иногда достигают нескольких десятков сантиметров в поперечнике.

Для пирита очень характерны двойники прорастания по <110>, редко по (320).

Известны закономерные срастания между пиритом и марказитом, тетраэдритом, галенитом, пирротином, арсенопиритом и др.

Кристаллы пирита, образовавшиеся при высоких температурах, как правило, бедны простыми формами. Последние обычно представлены кубами, октаэдрами или <210>. То же самое справедливо для низкотемпературных образований, тогда как кристаллы, возникающие при промежуточных температурах и глубинах, богаче простыми формами. В подобных месторождениях встречаются кристаллы размером до 10 см. Согласно Санагава, кристаллический габитус пирита зависит от величины кристаллов. Меньшие по величине кристаллы преимущественно кубические, большие — пентагон-додекаэдрические. Подробные исследования, проведенные тем же автором на многочисленных месторождениях Японии, показали, что в метасоматических месторождениях кубические кристаллы пирита характерны для наиболее высоко- и низкотемпературных зон.

Пентагондодекаэдры типичны для низкотемпературных, но интенсивно минерализованных зон. Кристаллы пентагондодекаэдрического габитуса образуются при промеуточных ситуациях. Это согласуется с последовательностью развития главных типов габитуса пирита. Кубический габитус типичен для слабых пересыщений, пентагондодекаэдрический — для больших пересыщений, октаэдрический — для промежуточных. Нахождение кристаллов пентагон-додекаэдрического и октаэдрического габитуса в жильных месторождениях и кубического габитуса в коренных породах, обычно в виде вкраплений, может быть интерпретировано с точки зрения пересыщения. Определенной зависимости соотношений между габитусом кристалла и примесями не установлено. В восстановительных условиях часто образуются конкреции или вкрапленность пирита в осадочных породах

Агрегаты. Наиболее распространенными являются плотные, сливные и зернистые массы, а также почковидные, жедвакообразные выделения; грубоволокнистые, тонкостебельчатые, радиально-лучистые образования, чаасто пиритизированные слои породы.

В осадочных породах часто встречаются шаровидные конкреции пирита, нередко радиально-лучистого строения, а также секреции в полостях раковин. Часты гроздевидные или почковидные образования в ассоциации с другими сульфидами.

Физические свойства
Оптические

Пирит имеет сильный металлический блеск.

Механические

Нередко наблюдается также отдельность по <010>.

Химические свойства

С трудом растворяется в HNO₃, разлагается с трудом (в порошке легко), выделяя серу. В разбавленной НСl не растворяется.

Пирит электричество проводит слабо. Относится к парамагнитным минералам. Термоэлектричен. Некоторые разности обладают детекторными свойствами.

Диагностические признаки

Хорошо распознаётся по цвету, формам кристаллов и штриховатости граней, высокой твердости (единственный из широко распространенных сульфидов, который царапает стекло). По совокупности этих признаков он легко отличается от несколько похожих на него по цвету марказита, халькопирита, пирротина, арсенопирит, золото и миллерита.

Сопутствующие минералы. Спутниками являются кварц, кальцит, халькопирит, галенит, сфалерит, золото, теллуриды золота, арсенопирит, пирротин, вольфрамит, антимонит.

Галенит, пирит. Друза кристаллов

Происхождение и нахождение минерала

Пирит является наиболее распространенным в земной коре сульфидом и образуется в самых различных геологических процессах: магматическом, гидротермальном, осадочном, при метаморфизме и т.д.

1. В виде мельчайших вкраплений он наблюдается во многих магматических горных породах. Формируется при ликвационных явлениях

В большинстве случаев является эпигенетическим минералом по отношению к силикатам и связан с наложением гидротермальных проявлений.

2. В контактово-метасоматических месторождениях является почти постоянным спутником сульфидов в скарнах и магнетитовых залежах. В ряде случаев оказывается кобальтоносным. Образование его, так же как и других сульфидов, связано с гидротермальной стадией контактово-метаморфических процессов.

3. Как спутник широко распространен в гидротермальных месторождениях различных по составу руд почти всех типов и встречается в парагенезисе с самыми различными минералами. При этом он часто наблюдается не только в рудных телах, но и в боковых породах в виде вкраплений хорошо образованных кристаллов, возникших метасоматическим путем (метакристаллов).

4. Не менее часто пирит встречается и в осадочных породах и рудах. Широко известны конкреции пирита и марказита в песчано-глинистых отложениях (часто красивые кристаллы), месторождениях угля, железа, марганца, бокситов и др. Его образование в этих породах и рудах связывается с разложением органических остатков без доступа свободного кислорода в более глубоких участках водных бассейнов. В парагенезисе с ним чаще всего в таких условиях встречаются: марказит, мельниковит (черная порошковатая разность дисульфида железа), сидерит (Fe[CO₃]) и др.

В зоне окисления пирит, как и большинство сульфидов, неустойчив, подвергаясь окислению до сульфата закиси железа, который при наличии свободного кислорода легко переходит в сульфат окиси железа. Последний, гидролизуясь, разлагается на нерастворимую гидроокись железа (лимонит) и свободную серную кислоту, переходящую в раствор. Этим путем образуются широко наблюдаемые в природе псевдоморфозы лимонита по пириту.

Сам же пирит часто образует псевдоморфозы по органическим остаткам (по древесине и различным остаткам организмов), а в эндогенных образованиях встречаются псевдоморфозы пирита по пирротину, магнетиту (FeFe₂O₄), гематиту (Fe₂O₃) и другим железосодержащим минералам. Эти псевдоморфозы, очевидно, образуются при воздействии H2S на минералы.

5. Пирит может возникать при метаморфизме из глинистых отложений, обогащенных органическим материалом.

6. В вулка­нических эксгаляциях, субвулканических породах и гид­ротермальных пиритовых залежах (совместо с халько­пиритом и др.).

С экономической точки зрения важны гидротермальные жилы и метасоматические залежи.

Применение

Пиритовые руды являются одним из основных видов сырья, используемого для получения серной кислоты. Среднее содержание серы в эксплуатируемых для этой цели рудах колеблется от 40 до 50 %. Обработка руды производится путем обжига в специальных печах. Получающийся при этом сернистый газ SO₂ подвергается окислению с помощью окислов азота в присутствии водяного пара до H₂SO₄. Нежелательной примесью в рудах, идущих на сернокислотное производство, является мышьяк.

Часто содержащиеся в пиритовых рудах медь, цинк, иногда золото селен и другие, могут быть получены побочными способами. Получаемые в результате обжига так называемые железные огарки в зависимости от их чистоты могут быть использованы для изготовления красок или как железная руда. Руды, содержащие кобальтистый пирит, служат источником приблизительно половины потребляемого в мире кобальта, несмотря на низкое содержание в них этого элемента (до 0,5–1 % в минерале)

Из пирита Березовского месторождения на Урале изготавливают вставки для ювелирных изделий.

Пирит в основном ограняется в виде кабошонов.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Дифференциальный термический анализ. Кривая ДТА

Главные линии на рентгенограммах пирита:

Старинные методы. Под паяльной трубкой питит растрескиваясь, на угле плавится в магнитный шарик, при этом возникает язычок голубоватого пламени и выделяется дым. Легко теряет часть серы, которая горит голубым пламенем. В запаянной трубке возгоняется часть серы — остается моносульфид FeS.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В полированных шлифах пирит кремово-белый, изотропный, но иногда анизотропный вследствие замещения атомов серы атомами железа (согласно Гордон-Смиту). По данным того же автора, пирит, образовавшийся при температуре выше 135°, изотропен и характеризуется статистическим распределением атомов железа на месте атомов серы. (Ниже этой температуры образуются анизотропные пириты.) Это свойство может быть использовано в геологической термометрии.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

А вот посмотрите на кристаллы пирита.

Пирит — это серный, или железный, колчедан.

Название пирита — этого сульфида железа (FeS2) — происходит or греческого слова «пир» — огонь. Древние греки называли его — огнеподобный — за огненно-желтый цвет и способность высекать искры при ударе твердыми (стальными, кремневыми) предметами.

Второе название — «серный колчедан» — пришло из Средних веков: так рудокопы и естествоиспытатели называли сульфиды меди, железа, мышьяка и других химических элементов, обладающие ярким металлическим блеском.

Чаще всего кристаллы представлены кубическим, пентагон-додекаэдрическим и октаэдрическим габитусом

Кристаллы пирита — совершенной формы во вмещающей массе кварца.
Fe S₂
Сингония кубическая
Твердость 6,5 по I0-бальной шкале твердости Мооса
Удельный вес 5
Спайность отсутствует
Излом раковистый
Цвет желтый
Цвет в порошке серый
Блеск металлический

В древней Индии был широко распространен обычай носить при себе в качестве амулета кристаллы пирита, чтобы оградить себя от нападения крокодила.

Древние египтяне, заметив, что пирит хорошо полируется, использовали его для изготовления украшений и зеркал.

В Средние века минерал пользовался широкой популярностью в Европе под названием «Алмаз Альпийский». Мода на украшения из пирита была особенно распространена во Франции. Им украшали пряжки туфель, подвязки, браслеты, корпуса часов и даже зонтики от солнца. Но украшения быстро темнели, а во влажной среде окисление пирита приводило к образованию бурого, рыхлого минерала лимонита — того, что мы в обиходе называем «ржавчиной».

Испанцы — первые исследователи Америки — называли пирит «камнем инков», поскольку пирит был в особой чести у индейцев. В захоронениях индейских вождей часто находили полированные таблички пирита, вероятно, служившие зеркалами (вопрос спорный).

В природе пирит распространен очень широко. Он встречается в виде крупных мелкозернистых масс и хорошо кристаллизованных форм. В большинстве рудных месторождений минерал извлекается попутно с другими минералами.

Используется пирит как сырьё для производства серной кислоты. На некоторых месторождениях из него извлекают примеси: золото, серебро, кобальт и другие химические элементы. Из пирита получают железо и серу. При сжигании получают оксид железа, из которого извлекают металл. Серу после сгорания восстанавливают и получают серную кислоту.

В минералогических музейных коллекциях пириту часто посвящают целые витрины. Он всгда привлекал внимание людей.

Когда непосвященный человек видит образцы пирита из месторождения Акчатау в Казахстане или месторождения Навахун в Испании, он очень долго не может поверить в то, что идеально образованные кубы с абсолютно зеркальными гранями не вырезаны и не отполированы человеком, а созданы самой природой.

Своеобразную форму имеют кристаллы пирита из Астафьевского хрусталеносного месторождения на Южном Урале. Это октаэдр. «Окта» — восемь, «эдра» — грань: пириты Астафьевского месторождения имеют форму восьмигранника.

Кроме традиционного кубав берёзовском пирите всегда присутствует так называемый «пентагондодекаэдр». «Пента» — пять, «гонион» — угол, «додека» — двенадцать, «эдра» — грань. В переводе на понятный русский язык 🙂 «пентагондодекаэдр» означает «кристалл с двенадцатью гранями, имеющими форму пятиугольника». Грани кубических кристаллов пирита из Березовского месторождения всегда покрыты тонкой штриховкой, причём штрихи одной грани всегда строго перпендикулярны штрихам соседней грани.

В штате Иллинойс (США) можно найти образцы пирита радиально-лучистого строения, напоминающие небольшие «солнца», где каждый луч образует сильно вытянутый кристалл. Сами американцы называют такие образования «пиритовый доллар».

В осадочных породах пирит часто замещает растительные и животные остатки, образуя эффектные окаменелости: пиритизированные раковины аммонитов, куски древесины и даже фрагменты стволов и других частей деревьев. Такие процессы могут идти очень быстро. Известен случай, когда тело рудокопа, погибшего в глубокой шахте, полностью заместилось пиритом всего за 60 лет. Это произошло в Швеции в 13 веке.

Пирит может образоваться:

1) В ликвационно-магматических месторождениях (а также в связанных с ними пневматолитовых и гидротермальных образованиях) в самых различных изверженных породах;

2) гидротермальным путем в скарновых рудах в жильных месторождениях с галенитом, пирротином, сфалеритом, халькопиритом, золотом и другими минералами;

3) в вулканических эксгаляциях, субвулканических породах и гидротермальных пиритовых залежах (совместо с халькопиритом и др.);

4) в разнообразных осадочных породах вместе с другими минералами. Часто красивые кристаллы пирита встречаются в глинах и глинистых сланцах.

Наиболее замечательные по совершенству огранки и размерам кристаллы встречаются в гидротермальных и метасоматических месторождениях. На Урале — Безезовское золоторудное месторождение, Центральный Казахстан — Акчаутское.

Большие залежи Пирита сосредоточены в месторождениях гидротермального происхождения, особенно в серноколчеданных залежах, осадочных и метаморфических породах. В осадочных породах пирит образуется в закрытых морских бассейнах, подобных Чёрному морю, в результате осаждения сероводорода. Кроме того, пирит в небольших количествах образуется при магматических процессах. Он часто образует псевдоморфозы по органическим остаткам (по древесине и различным остаткам организмов).

На земной поверхности неустойчив, и со временем кристаллы пирита разрушаются, окисляясь до лимонита.

Минералы спутники: самородные элементы (золото, висмут), окислы (кварц, касситерит, магнетит), силикаты, сульфиды (особенно марказит), фториды (флюорит). В осадочных породах — опал, сидерит, барит, марказит.

Основные месторождения: Россия, Норвегия, Швеция, Франция, Германия Азербайджан, США.

Иногда Пирит образуется в виде радиально-лучистых сростков, которые получили название — Пиритовое Солнце или Пиритовый Доллар. Единственное месторождение, где образуется пирит такой морфологии шт. Иллинойс (США).

Источник