Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пирротин
Пирротин-сфалерит-кварц-195225.jpg
Общий
КатегорияМинеральная
Формула
(повторяющаяся единица)		Fe 1 − x S (x = от 0 до 0,2)
Классификация Струнца2.CC.10
Кристаллическая системаМоноклинический , с гексагональными политипами
Кристалл классПризматический (2 / м)
(тот же символ HM )
Космическая группаA2 / а
Ячейкаa = 11,88 Å, b = 6,87 Å,
c = 22,79 Å; β = 90,47 °; Z = 26
Идентификация
ЦветБронза, темно-коричневый
Хрустальная привычкаТабличный или призматический в шестиугольных призмах; от массивного до гранулированного
РасщеплениеОтсутствующий
ПереломНеравномерный
Твердость по шкале Мооса3,5 - 4,5
БлескМеталлический
ПолосаТемно-серый - черный
Удельный вес4,58 - 4,65, в среднем = 4,61
Показатель преломленияНепрозрачный
Плавкость3
РастворимостьРастворим в соляной кислоте
Другие характеристикиСлабо магнитный, сильно магнитный при нагревании; не люминесцентный, нерадиоактивный
Рекомендации[1] [2] [3]

Пирротин - это минерал сульфид железа с формулой Fe (1-x) S (x = от 0 до 0,2). Это нестехиометрический вариант FeS, минерала, известного как троилит . Пирротин также называют магнитным пиритом , потому что по цвету он похож на пирит и он слабо магнитен. Магнетизм уменьшается по мере увеличения содержания железа и троилит является немагнитным. [4] [ необходима страница ]

Микроскопическое изображение пирротина в отраженном свете

Структура [ править ]

NiAs структура основного пирротина-1С

Пирротин существует в виде числа политипов в гексагональной или моноклинной симметрии кристалла ; несколько политипов часто встречаются в одном экземпляре. Их структура основана на элементарной ячейке NiAs . Таким образом, Fe занимает октаэдрическую позицию, а сульфидные центры занимают позиции тригональной призмы. [5] [ необходима страница ]

Материалы со структурой NiAs часто нестехиометричны, потому что в них отсутствует до 1/8 доли ионов металлов, что создает вакансии . Одна из таких структур - пирротин-4C (Fe 7 S 8 ). Здесь «4» означает, что вакансии железа определяют сверхрешетку, которая в 4 раза больше элементарной ячейки в направлении «С». Направление C условно выбирают параллельно главной оси симметрии кристалла; это направление обычно соответствует наибольшему шагу решетки. Другие политипы включают: пирротин-5C (Fe 9 S 10 ), 6C (Fe 11 S 12 ), 7C (Fe 9 S 10 ) и 11C (Fe10 S 11 ). Каждый политип может иметь моноклинную (M) или гексагональную (H) симметрию, поэтому некоторые источники обозначают их, например, не как 6C, а как 6H или 6M в зависимости от симметрии. [1] [6] Моноклинные формы стабильны при температурах ниже 254 ° C, тогда как гексагональные формы стабильны выше этой температуры. Исключение составляют те, у которых высокое содержание железа, близкое к составу троилита (от 47 до 50% атомных процентов железа), которые демонстрируют гексагональную симметрию. [7]

Магнитные свойства [ править ]

Идеальная решетка FeS, такая как решетка троилита, немагнитна. Магнитные свойства меняются в зависимости от содержания Fe. Более богатые железом гексагональные пирротины являются антиферромагнитными . Однако Fe-дефицитный моноклинный Fe 7 S 8 является ферримагнитным . [8] ферромагнетизм , который широко наблюдается в пирротине, таким образом , связан с наличием относительно больших концентраций железа вакансий (до 20%) в кристаллической структуре. Вакансии понижают симметрию кристалла. Следовательно, моноклинные формы пирротина, как правило, более богаты дефектами, чем более симметричные гексагональные формы, и, следовательно, более магнитны. [9]Моноклинный пирротин претерпевает магнитный переход, известный как переход Беснуса при 30 К, что приводит к потере магнитной намагниченности. [10] Намагниченность насыщения пирротина составляет 0,12 тесла . [11]

Возникновение [ править ]

Пирротин является довольно частым следовым компонентом основных магматических пород, особенно норитов . Он встречается в виде сегрегационных отложений в слоистых интрузиях, связанных с пентландитом , халькопиритом и другими сульфидами. Это важный компонент интрузии Садбери, где он встречается в массах, связанных с медной и никелевой минерализацией. [7] Он также встречается в пегматитах и в зонах контактного метаморфизма . Пирротин часто сопровождается пиритом, марказитом и магнетитом. У пирротина нет особых применений. Его добывают в первую очередь потому, что он связан спентландит , сульфидный минерал, который может содержать значительные количества никеля и кобальта. [1]

Этимология и история [ править ]

Название пирротин происходит от греческого слова pyrrhos - «пламенеющий». [1]

Проблемы [ править ]

Пирротин был связан с крошащимися бетонными подвалами в Квебеке и Коннектикуте, когда местные карьеры включили его в свои бетонные смеси. Содержащийся в нем сульфид железа может со временем вступать в реакцию с кислородом и водой, вызывая набухание и растрескивание. [12] [13]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d "Пирротин" . Mindat.org . Проверено 7 июля 2009 .
  2. ^ "Пирротин" (PDF) . Rruff.geo.arizona.edu . Проверено 10 июля 2015 .
  3. ^ "Минеральные данные пирротина" . Webmineral.com . Проверено 10 июля 2015 .
  4. ↑ Vaughan, DJ; Крейг, Дж. Р. "Минеральная химия сульфидов металлов", Cambridge University Press, Кембридж: 1978. ISBN 0521214890 . [ требуется страница ] 
  5. ^ Шрайвер, Д. Ф.; Аткинс, П. В.; Овертон, Т.Л .; Рурк, JP; Веллер, М.Т .; Армстронг, FA "Неорганическая химия" WH Freeman, Нью-Йорк, 2006. ISBN 0-7167-4878-9 . [ требуется страница ] 
  6. Перейти ↑ Barnes, Hubert Lloyd (1997). Геохимия гидротермальных рудных месторождений . Джон Уайли и сыновья. С. 382–390. ISBN 0-471-57144-X.
  7. ^ a b Кляйн, Корнелис и Корнелиус С. Херлбут-младший, Руководство по минералогии, Wiley, 20-е изд., 1985, стр. 278-9 ISBN 0-471-80580-7 
  8. ^ Sagnotti, L., 2007, сульфиды железа; в: Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма; (Редакторы Дэвид Габбинс и Эмилио Эрреро-Бервера), Springer, 1054 стр., Стр. 454-459.
  9. ↑ Атак, Суна; Онал, Гювен; Челик, Мехмет Сабри (1998). Инновации в переработке полезных ископаемых и угля . Тейлор и Фрэнсис. п. 131. ISBN. 90-5809-013-2.
  10. ^ Волк, Майкл WR; Гилдер, Стюарт А .; Файнберг, Джошуа М. (1 декабря 2016 г.). «Низкотемпературные магнитные свойства моноклинного пирротина с особым значением для перехода Беснуса». Международный геофизический журнал . 207 (3): 1783–1795. DOI : 10,1093 / gji / ggw376 .
  11. ↑ Свобода, январь (2004). Магнитные методы обработки материалов . Springer. п. 33. ISBN 1-4020-2038-4.
  12. ^ «С рушащимися фондами Коннектикута, ваш дом теперь бесполезен» . nytimes.com . Проверено 8 июня 2016 .
  13. ^ "Крошащийся фундамент" . nbcconnecticut.com . Проверено 8 июня 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Спенсер, Леонард Джеймс (1911). «Пирротин»  . Британская энциклопедия (11-е изд.).