Kalkopüriitti

Kalkopüriitti
Galena-kalkopüriitti-49207.jpg
Halkopyriitti (kullankeltainen, osittain värillinen), galena (harmaa) ja kvartsi (väritön) Borievan kaivokselta, Madan Erzfeld, Bulgaria (koko: 7,4 cm × 6,4 cm × 4,1 cm)
Yleistä ja luokitus
muut nimet
  • Keltainen sora
  • Kuparikivet
  • pyrites aureo väri
  • geelkis
kemiallinen kaava CuFeS 2
Mineraaliluokka
(ja mahdollisesti osasto) 		Sulfidit ja sulfosaalit
Järjestelmän nro että Strunz
ja Dana 		2.CB.10a ( 8. painos : II / B.02)
02.09.01.01
Samanlaisia ​​mineraaleja Pyriitti , markaasiitti , magneettinen sora , kulta
Kristallografiset tiedot
Kristallijärjestelmä nelikulmainen
Crystal-luokka ; symboli tetragonaalinen-scalenohedral; 4 2 m
Avaruusryhmä I 4 2 d (nro 122)Malli: huoneryhmä / 122
Säleparametrit a  = 5,29  Å ; c  = 10,42 Å
Kaavan yksiköt Z  = 4
Ystävyyskuntatoiminta yleisempiä kuin yksittäiset kiteet, tunkeutuvien tai syklisten kaksosten {112} ja {012} mukaan
Fyysiset ominaisuudet
Mohsin kovuus 3,5 - 4
Tiheys (g / cm 3 ) mitattu: 4,1 - 4,3; laskettu: 4,283 ( VHN 100 = 187 - 203 perus- tai 181 - 192 pystysuora)
Pilkkominen epäselvä {011} ja {111} jälkeen
Tauko ; Sitkeys kuorimainen, epätasainen; hauras
väri kultainen tai messinki keltainen; jonkin ajan kuluttua alkaa värikäs
Viivan väri vihertävän mustasta mustaan
avoimuus läpinäkymätön
paistaa Metallinhohde

Kuparikiisu , joka tunnetaan myös nimellä kupari pyriittiä , keltainen kiviä , pyriittiä Aureo colore tai geelkis , on hyvin yleinen mineraali päässä mineraali luokka on " sulfidien ja sulfosalts " kanssa kemiallinen kaava CuFeS 2 . Yhdiste koostuu siten yhdestä osasta kuparia ja rautaa ja kahdesta osasta rikkiä ja on siten kemiallisesti kuparirautasulfidi.

Halkopyriitti kiteytyy tetragonaaliseen kidejärjestelmään ja kehittää enimmäkseen tetraedrisiä kiteitä sekä läpäiseviä tai syklisiä kaksosia , mutta myös massiivisia tai rypäleen kaltaisia mineraaliaggregaatteja kullasta messinkimäiseen väriin. Se jättää kuitenkin vihertävän mustan tai mustan viivan värin merkintälevylle . Kiteet ovat missä tahansa muodossa läpinäkymättömiä ( läpinäkymättömiä ) ja ne näkyvät metallisen kiillon pinnoilla .

Jossa on Mohsin kovuus on 3,5-4, kalkopyriitti on yksi keskikova mineraaleja, kuten viittaus mineraali fluoriitin (kovuus 4), voidaan helposti naarmuuntua kanssa tasku veitsi . Mineraali reagoi kuitenkin hauraasti mekaanisiin kuormituksiin ja rikkoutuu lasin tapaan kuorimaisesti tai epätasaisesti .

Etymologia ja historia

Kuparikiisu oli ensimmäinen tieteellisesti kuvattu by Johann Friedrich Henckel vuonna 1725 ja nimetty kreikan sanoista chalkos kuparin ja pyros tulipalon.

Vanhempi aikavälin päässä Georgius Agricola (kupari) sora (myös -kis , Latin: rikkikiisun ) viittaa kollektiivisesti termi kaikki kovat rikin, arseenin ja antimonin metallin sulfidit .

luokitus

Jo Strunzin mukaisessa mineraaliluokituksen vanhentuneessa 8. painoksessa kalkopüriitti kuului mineraaliluokkaan "sulfidit ja sulfosaltit" ja sieltä osastoon "sulfidit, joiden moolisuhde metalli (M): rikki (S) = 1 : 1 ", missä se luokiteltiin. Se on nimetty" kalkopyriittisarjan "mukaan järjestelmän numerolla. II / B.02 muodostettiin muiden jäsenten Gallit , Raguinit , Roquesit ja Talnakhit (aiemmin Roquésit) kanssa.

Vuonna Lapis mineraali hakemiston mukaan Stefan Valkoinen, joka Huomiotta yksityisten keräilijöiden ja institutionaalisten kokoelmia, perustuu edelleen tämän klassisen järjestelmän Karl Hugo Strunz , mineraali sai järjestelmän ja mineraalien määrä. II / C.03-10 . "Lapis-järjestelmässä" tämä vastaa osastoa "Sulfidit metallien moolisuhteella: S, Se, Te ≈ 1: 1", jossa kalkopüriitti on nimetty myös "kalkopyriittiryhmän" mukaan muiden jäsenten Eskebornit , Gallit, Laforêtit- , Lenaite- , Roquesite- ja Shenzhuangit- muodot (vuodesta 2018).

Strunzin mineraalisysteemien yhdeksäs painos , joka on ollut voimassa vuodesta 2001 ja jota Kansainvälinen mineralogiayhdistys (IMA) on päivittänyt vuoteen 2009, luokittelee kalkopyriitin myös luokkaan "Metallisulfidit, M: S = 1: 1 (ja vastaavat ) ”. Tämä on kuitenkin jaettu edelleen yhdisteessä vallitsevien metallien mukaan siten, että mineraali löytyy koostumuksensa mukaan alajaksosta "sinkki (Zn), rauta (Fe), kupari (Cu), hopea ( Ag) jne. ", Jossa yhdessä eskeborniitin, galliinin, laforêtiitin, lenaitin ja roquesiten kanssa" kalkopyriittiryhmä "ja järjestelmän nro. 2.CB.10a- lomakkeet.

Mineraalien systemaattisuus Danan mukaan , jota käytetään pääasiassa englanninkielisessä maailmassa , määrittelee kalkopüriitin "sulfidien ja sulfosalttien" luokkaan ja siellä "sulfidimineraalit" -luokkaan. Tässä se on yhdessä eskeborniitin, galliinin, roquesiten, lenaitin ja laforêtiitin kanssa "kalkopyriittiryhmässä (nelikulmainen: I 4 2 d )" järjestelmän järjestelmän kanssa. 02.09.01 alaotsakkeessa " Sulfidit - mukaan lukien selenidit ja telluridit - koostumuksella A m B n X p , jossa (m + n): p = 1: 1 ". Malli: huoneryhmä / 122

Kemia

Halkopyriitin teoreettinen koostumus on 34,6% kuparia, 30,5% rautaa ja 34,9% rikkiä, ja sitä voidaan yleensä löytää puhtaassa muodossa luonnossa . Se voi kuitenkin sisältää pieniä määriä kultaa , hopeaa ja ylimääräistä rautaa seoksena (epäpuhtaus) .

Kristallirakenne

Kalkopyriittiä kiteytyy tetragonally että tilaan ryhmän I 4 2 d (tila ryhmä ei. 122) kanssa hilaparametrien  = 5,29  Å ja c  = 10,42 Ä, sekä 4 kaavan yksikköä kohti yksikköä solu .Malli: huoneryhmä / 122

On kiderakenne , rauta tetraedrisesti koordinoitua neljä rikkiatomit täydellinen tetraedrielementtiverkossa kulma 109,47 ° . Kuparin geometria on litistetyn tetraedrin muoto, jolloin S-Cu-S-kulmat ovat vastaavasti 108,68 ° ja 111,06 °.

Röntgenkristallografisista rakenneanalyyseistä ei voida saada selkeää tietoa raudan tai kuparin hapettumistiloista. Oletetaan, että tehollinen ionivaraus on välillä Cu + Fe 3+ (S 2− ) 2 ja Cu 2+ Fe 2+ (S 2− ) 2 .

Kalkopyriitin kiteinen rakenne

  • A-akselin suuntainen

  • b-akselin suuntainen

  • katsoen yhdensuuntaisesti c-akselin kanssa

  • spatiaalinen esitys standardikristallografisessa suunnassa

Väritaulukko: __ Cu     __ Fe     __ S

ominaisuudet

Kullanvärinen kalkopyriitti- on Rhodochrosite alkaen Starnitsa, Bulgariasta

Mineraalia joskus sekoittaa kanssa kuutiometriä pyriittiä , koska sen kullanvärinen kiillon ja sen tetraedrisen kahden muodostelman (interpenetrating kaksoset kaksi sphenohedra; sphenoid = kiilamainen kidemuoto) . Halkopyriitti on kuitenkin voimakkaampi kellertävä ja se muuttuu ajan mittaan sään vaikutuksesta. Myös maallikot sekoittavat kalkkipyriitin kultaan .

Kun kalkopyriitti asetetaan hiileen juotosputken eteen, se sulaa helposti harmaaksi mustaksi magneettiseksi palloksi. Se ei reagoi suolahappoon (HCI), mutta liukenee typpihappoon (HNO 3 ) erottamalla rikin.

Kalkopüriitti muuttuu 550 ° C: sta kuutiometriksi kiteytyväksi β-kalkopüriitiksi.

Koulutus ja sijainnit

Tyypillinen kalkopüriitin , galeenin ja sfaleriitin parageneesi "Huaronin kaivoksista", Daniel Alcides Carriónin maakunnasta , Pascon alueelta , Peru (koko: 4,3 cm × 3,2 cm × 1,8 cm)
Kalkyratiitti Westerwaldin Georg-kuopasta kirkkain värein - näytteillä Bonnin yliopiston mineralogisessa museossa
Halkopyriittikide (keltainen), jossa on syntniitti (ruskea) erottunut bariitista (malmimikroskooppikuva, kuvan leveys 0,74 mm)
Kuparikiisu on baryytin baryyttia kaivoksesta Dreislar

Kalkopüriittimuodot muodostuvat hydrotermisissä kerrostumissa , erityisesti porfyyrikuparikerroksissa ja kerrostuneissa Cu (Co-Ag) -laskeissa , mutta vähemmässä määrin myös ortomagmaattisissa kerrostumissa . Pieniä määriä kuparipyriittejä löytyy magmakivistä, etenkin mafikivistä . Se esiintyy yleensä paragenesis kanssa borniitin ja pyriittiä , jonka kanssa se on joskus sekoittaa, koska samanlaisia värejä tai luonne värejä, mutta myös monien muiden kuparia tai muuta metallia sulfidit, kuten esimerkiksi sinkkivälke , lyijyhohteen ja tetraedriitti sekä yleensä baryyttia , kalsiitti , Dolomiitti ja kvartsi . In tunneleissa , erityisesti igneous hydrotermiset talletukset , kuparikiisu voivat muodostaa massiivinen aggregaatteja, mutta usein myös hyvin muodostuneita kiteitä . Mineraali kierrosta osaksi ruskea rauta kivi , tiili malmi , kupari pechers ja muut kupari- suolat, kuten malakiitti , azurite ja chalcanthite kautta sään .

Hyvin yleisenä mineraalien muodostumana kalkopyriitti on jo todistettu monilla paikoilla ympäri maailmaa, ja tähän mennessä tiedetään yli 25000 kohdetta (vuodesta 2015).

Nikolain kaivos Venäjän Dalnegorskin lähellä , josta löytyi jopa 40 cm: n kokoisia kiteitä, on erityisen tunnettu poikkeuksellisista kalkopüriittilöydöistään . Jopa 12 cm suuria kiteitä ja vaiheet esiintyi Japanin kaivoksissa Arakawa lähellä Kyowa (nykyisin Daisen ) ja Osarizawa lähellä Kazuno vuonna prefektuurissa Akita päälle Honshū .

Muita sijainteja ovat Afganistan , Egypti , Albania , Argentiina , Armenia , Azerbaidžan , Australia , Belgia , Bolivia , Brasilia , Bulgaria , Chile , Kiina , Saksa , Ecuador , Suomi , Ranska , Kreikka , Grönlanti , Intia , Indonesia , Iran , Irlanti , Italia , Japani , Kambodža , Kanada , Kazakstan , Kolumbia , Kongon demokraattinen tasavalta , Pohjois- ja Etelä-Korea , Kuuba , Madagaskar , Marokko , Meksiko , Myanmar , Namibia , Uusi-Seelanti , Norja , Itävalta , Papua-Uusi-Guinea , Peru , Filippiinit , Puola , Portugali , Romania , Venäjä , Sambia , Ruotsi , Sveitsi , Zimbabwe , Slovakia , Espanja , Etelä-Afrikka , Tšekki , Turkki , Ukraina , Unkari , Yhdistynyt kuningaskunta (Iso-Britannia), Amerikan Yhdysvallat (USA), Vietnam ja Kypros .

Kuparikiisu on myös tärkeä osa nykyisessä vastineita tulivuoren massiivinen sulfidi talletukset (VMS) on Keski-Atlantin , Keski Intian ja Itä-Tyynenmeren harjanteita . Halkopyriittiä esiintyy hyvin pieninä määrinä kuun basaltteissa .

käyttää

raaka materiaali

Halkopyriitti on taloudellisesti tärkein kuparimalmimineraali ; ei niinkään kuparipitoisuutensa vuoksi (noin 34 painoprosenttia), vaan laajan käytön vuoksi.

Eri aineita kalkopüriittiryhmästä, johon kuuluu myös itse kalkopüriitti, voidaan käyttää aktiivisena materiaalina aurinkokennoissa . Toistaiseksi (vuodesta 2009 lähtien) kuparin, indiumin, galliumin, seleenin ja rikin kalkopriittien, Cu (In, Ga) (Se, S) 2: n seokset ovat dominoineet . Nämä aurinkokennot liitetään usein yleiseen yleiseen termiin CIGS- aurinkokennot niiden tarkasta koostumuksesta riippumatta .

Jalokivi

Halkopyriittipöllö kvartsipohjalla

Alhaisen kovuutensa vuoksi kalkopüriitti ei sovellu kaupalliseen käyttöön jalokivinä , koska se voi vaurioitua helposti (naarmut, hankaumat). Keräilijöille sitä kuitenkin tarjotaan toisinaan kabokoniriipuksina tai kaatuneina kivinä ja imartelijoina .

Halkopyriittiä voidaan käyttää myös käsityön tekemiseen, samanlainen kuin vuolukivi .

Katso myös

kirjallisuus

  • Hans Jürgen Rösler : Mineralogian oppikirja . 4. tarkistettu ja laajennettu painos. Saksalainen perusteollisuuden kustantamo (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3 , s. 313-315 .
  • Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogia. Oppikirja systemaattisesti . de Gruyter, Berliini; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0 , s. 155-164 .
  • Friedrich Klockmann : Klockmannin mineralogian oppikirja . Toim.: Paul Ramdohr , Hugo Strunz . 16. painos. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8 , s. 429-432 (ensimmäinen painos: 1891).
  • Reiner Klenk, Thilo Glatzel, Alexander Grimm, C.-H. Fischer, Michael Kirsch, Iver Lauermann, Jörg Reichardt, Heike Steigert, Thomas P. Niesen, Sven Visbeck: Kalkopüriitti- aurinkokennojen rajapinta - uusi lähestymistapa . Julkaisussa: G.Stadermann (Toim.): Aurinkosähkö - uudet horisontit . Syyskuu 2003, s. 94-95 ( fvee.de [PDF; 3.9 MB ; (käytetty 19. heinäkuuta 2021]).

nettilinkit

Commons : Chalcopyrite (englanti: Chalcopyrite )  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja

Yksittäiset todisteet

  1. B a b c Hugo Strunz , Ernest H. Nickel : Strunzin mineralogiset taulukot. Kemiallisesti rakenteellinen mineraaliluokitusjärjestelmä . 9. painos. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele ja Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , s.  77 (englanti).
  2. ↑ a b c kalkopyriitti . Julkaisussa: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Toim.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America . 2001 (englanti, handbookofmineralogy.org [PDF; 65  kB ; (käytetty 11. lokakuuta 2019]).
  3. ^ Jacob Grimmin ja Wilhelm Grimmin saksankielinen sanakirja - Gelbkies. Julkaisussa: woerterbuchnetz.de. Berliini-Brandenburgin tiedeakatemia, vierailu 11. lokakuuta 2019 .
  4. ↑ Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. Oppikirja systemaattisesti . de Gruyter, Berliini; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0 , s.  164 ( rajoitettu esikatselu Google-teoshaulla).
  5. ^ Georgius Agricola: De Natura Fossilium . Toim.: Fritz Krafft. Marix Verlag GmbH, Wiesbaden 2006, ISBN 3-86539-052-8 , s. 381 .
  6. ↑ Stefan Weiß: Suuri Lapisin mineraalihakemisto. Kaikki A - Z: n mineraalit ja niiden ominaisuudet. Tila 03/2018 . Seitsemäs, täysin uudistettu ja täydennetty painos. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 .
  7. ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA / CNMNC List of Minerals 2009. (PDF 1703 kB) julkaisussa: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, tammikuu 2009, käyty 8. lokakuuta 2019 .
  8. ↑ a b c Friedrich Klockmann : Klockmannin mineralogian oppikirja . Toim.: Paul Ramdohr , Hugo Strunz . 16. painos. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8 , s.  430 (ensimmäinen painos: 1891).
  9. ↑ Hans Jürgen Rösler : Mineralogian oppikirja . 4. tarkistettu ja laajennettu painos. Saksalainen perusteollisuuden kustantamo (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3 , s.  313 .
  10. ^ Sydney R.Hall, James M.Stewart: Halkopyriitin kristallirakenteen hienosäätö, CuFeS 2 . Julkaisussa: Acta Crystallographica . B29, 1973, s. 579 , doi : 10.1107 / S0567740873002943 (englanti).
  11. ↑ Nicholas T. Arndt, Lluís Fontboté, Jeffrey W.Hedenquist, Stephen E.Kesler, John FH Thompson, Dan G.Wood: Mineraalivarojen muodostuminen . Julkaisussa: Geokemialliset näkökulmat . nauha 6 , ei. 1. huhtikuuta 2017, luku. 2 , s. 18-51 , doi : 10,7185 / geochempersp.6.1 (Englanti, geochemicalperspectives.org [PDF; 29,7 MB ; (käytetty 19. heinäkuuta 2021]).
  12. ↑ Helmut Schrätze , Karl-Ludwig Weiner : Mineralogie. Oppikirja systemaattisesti . de Gruyter, Berliini; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0 , s.  159 ff .
  13. ↑ Halkopyriitin paikkakunnat. Julkaisussa: mindat.org. Hudsonin mineralogian instituutti, käyty 11. lokakuuta 2019 .
  14. ↑ Mineraalialan ennätykset. Julkaisussa: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn ym., Käytetty 11. lokakuuta 2019 .
  15. ↑ Arakawan kaivos, Kyohwa, Akitan prefektuuri, Tohokun alue, Honshun saari, Japani. Julkaisussa: mindat.org. Hudsonin mineralogian instituutti, käyty 11. lokakuuta 2019 .
  16. ↑ Petr Korbel, Milan Novák: Mineral Encyclopedia (=  Dörfler Natur ). Edition Dörfler, Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , s. 27 (  kuparikivinä ) (Huomaa: Japanilaisena sivustona annettu Arawaka-kaivos on todennäköisesti kirjoitusvirhe, katso kuvaus Mindatin lähellä sijaitsevan Arakawan kaivoksen paikasta).
  17. B a b Luettelo kalkopyriitin sijainneista Mineralienatlasissa ja Mindatissa , käyty 11. lokakuuta 2019
  18. ↑ Grant H.Heiken, David T.Vaniman, Bevan M.Ranska: Lunar Sourcebook: A User's Guide to the Moon . Cambridge University Press , Cambridge, Englanti 1991, ISBN 0-521-33444-6 , luku . 5 (Lunar Minerals), s. 151 (englanti, lpi.usra.edu [PDF; 64.2 MB ; (käytetty 19. heinäkuuta 2021]).
  19. ↑ David Barthelmy: kalkopyriittimineraalitiedot. Julkaisussa: webmineral.com. Haettu 11. lokakuuta 2019 .
  20. ↑ Carsten Deibel, Vladimir Dyakonov: Halkopyriittipohjaiset ohutkalvoiset aurinkokennot. Oldenburgin yliopisto , arkistoitu alkuperäisestä 12. helmikuuta 2013 ; luettu 11. lokakuuta 2019 .
  21. ↑ Walter Schumann: Jalokivet ja jalokivet. Kaikenlaisia ​​ja lajikkeita. 1900 ainutlaatuista kappaletta . 16. päivitetty painos. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5 , s. 222 .