Каталог
  

Сфалерит формула


Минерал сфалерит: фото, свойства, происхождение, формула

Название этого минерала происходит от греческого слова «сфалерос», что означает «обманчивый». Кого и каким образом пытается обмануть этот камень – читайте в нашей статье. Кроме того, из нее вы узнаете о главных физических и химических свойствах минерала сфалерита, а также о том, в каких сферах современной промышленности он применяется.

Общие сведения о минерале

Многие породы и минералы известны ученым с достаточно давних времен, а потому – хорошо изучены. Сфалерит – один из таковых. Это название ему присвоил еще в 1847 году немецкий геолог Эрнст Фридрих Глоккер. «Обманчивый» – так переводится оно с древнегреческого языка. Почему же Глоккер нарек камень именно так?

Дело в том, что этот минерал было очень трудно идентифицировать. Исследователи путали его то с галенитом, то со свинцом, то с цинком. В связи с этим минерал сфалерит также нередко называют цинковой или рубиновой обманкой. К слову, сегодня его широко используют для получения чистого цинка – невероятно ценного металла, который надежно защищает железные конструкции от коррозии и разрушений.

Минерал сфалерит является сульфидом двухвалентного цинка. В природе к нему часто примешиваются и другие элементы таблицы Менделеева: кадмий, железо, галлий и индий. Химическая формула минерала сфалерита – ZnS. Его окрас варьируется в широких пределах: от практически бесцветного до янтарного и оранжево-красного цветов.

Минерал сфалерит: фото и основные свойства

Сфалерит – хрупкий прозрачный камень, состоящий из кристаллов тетраэдрической формы. К основным его свойствам можно отнести следующие:

  • Твердость по шкале Мооса составляет 3,5-4 пункта.
  • Блеск минерала – алмазный, излом неровный.
  • Сингония кубическая, спайность совершенная.
  • Камень оставляет после себя желтоватую, светло-бурую или светло-голубую черту.
  • Растворяется в соляной и азотной кислотах, в последнем случае выделяя чистую серу.
  • Плохо проводит электрический ток.
  • Некоторые из разновидностей сфалерита обладают флюоресцирующими свойствами.

Сфалерит – минерал, который не очень хорошо поддается огранке и какой-либо обработке. При воздействии очень высоких температур ведет себя по-разному, в зависимости от химического состава. Так, если в минерале содержится большое количество железа, то он будет отлично плавиться. В то же время «чистый» сфалерит практически не поддается плавке.

Минерал сфалерит: происхождение и главные месторождения

Сфалерит образуется в различных геологических условиях. Так, его можно встретить и в известняках, и в разнообразных осадочных породах, и в составе полиметаллических рудных залежей. В месторождениях вместе со сфалеритом очень часто «соседствуют» и другие минералы, например галенит, барит, флюорит, кварцы и доломиты.

Минерал сфалерит добывают во многих странах мира: Испании, США, России, Мексике, Намибии, Польше, Чехии, Канаде и прочих. К крупнейшим месторождениям этого камня относятся следующие:

  • Сантандер (Испания).
  • Каррара (Италия).
  • Пршибрам (Чехия).
  • Дальнегорск (Россия).
  • Нью-Джерси (США).
  • Сонора (Мексика).
  • Джезказган (Казахстан).

Обработанные кристаллы этого минерала пользуются немалой популярностью в среде коллекционеров. Так, за один кусок «чистого» сфалерита придется выложить не менее 9 тысяч рублей. Но есть образцы и подороже. К примеру, желтый испанский сфалерит весом до пяти карат стоит уже около 400 американских долларов (примерно 25000 рублей в пересчете на отечественную валюту).

Востребованы на рынке полудрагоценных камней также агрегационные друзы сфалерита с кварцем и халькопиритом.

Разновидности минерала

Существует множество различных вариаций сфалерита. Внешний вид и цветовая гамма этого камня будут зависеть от того, какие примеси входят в состав конкретного образца. Так, принято выделять несколько основных разновидностей сфалерита:

  1. Мармарит (непрозрачный минерал черного цвета, содержащий до 20% железа).
  2. Мармазолит (одна из форм мармарита с пониженным содержанием железа в структуре).
  3. Брункит (минерал бледно-желтого окраса, способный вбирать в себя воду).
  4. Клейофан (прозрачный минерал медового или слегка зеленоватого цвета).
  5. Пршибрамит (полупрозрачный камень с большим содержанием элемента кадмия).

Одной из самых интересных разновидностей сфалерита является клейофан. Этот минерал прозрачен, так как он полностью лишен примесей марганца или железа. Клейофан очень хрупкий, хотя и неплохо поддается огранке (поэтому довольно широко используется в ювелирном деле).

Сфалерит: лечебные свойства камня

В нетрадиционной медицине минерал сфалерит используют с целью повышения иммунитета и общего жизненного тонуса организма. Есть информация, что препараты из этого камня эффективны в очищении крови и лечении расстройств пищеварительной системы (благодаря наличию в них большого количества цинка).

Знахари издревле использовали сфалерит при переохлаждениях, а также для восстановления зрения. Амулеты из камня помогают тем людям, которые страдают бессонницей или нервными расстройствами.

Сфалерит: магические свойства камня

Сразу нужно отметить, что представители «магических» профессий (маги, колдуны, предсказатели и прочие) не очень любят этот минерал. Черные образцы сфалерита используются при установлении прямых контактов с загробным миром и его духами. Однако применять их в обрядах наведения порчи маги не советуют, ведь темная энергия в данном случае будет возвращена тому, кто ее посылает. Причем с удвоенной силой.

Камни сфалерита желтого цвета подойдут людям, мечтающим обрести долгожданное спокойствие. Белые камни используются в качестве защитных амулетов и оберегают своего обладателя от различных колдовских сил.

Астрологи точно не знают, каким знакам зодиака покровительствует данный минерал. Доподлинно известно лишь то, что сфалерит противопоказан Скорпионам и очень благосклонен к Тельцам. Первым он будет мешать в достижении целей, а вот вторым, наоборот, всячески способствовать во всевозможных делах и начинаниях.

Многие люди не верят в мистику и скептически относятся к астрологии. Но даже им будет приятно заиметь небольшой кусочек сфалерита в своем доме. Ведь в ограненном и обработанном виде он выглядит великолепно!

Применение камня

Цинковую обманку сегодня применяют в различных сферах промышленности. Прежде всего, из минерала выплавляют металлический цинк (электролитическим методом), попутно извлекая кадмий, индий и галлий. Последние три металла – довольно редкие. Они используются в производстве сплавов с высокой степенью сопротивляемости. Галлий также можно встретить в лампах и термометрах как заполнитель.

Из сфалерита получают еще и латунь. Этот сплав, благодаря высокой прочности и устойчивости к коррозии, нашел очень широкое применение в изготовлении разнообразных деталей и механизмов. Когда-то из латуни делали даже монеты.

Вторая область применения сфалерита – лакокрасочная и химическая индустрия. Оксид цинка также применяют в медицине. Из него получают довольно широкий спектр продуктов: резину, искусственную кожу, кремы от загара, зубные пасты и т. д.

По достоинству оценили этот минерал и ювелиры. Однако у камня есть целый ряд недостатков: излишняя хрупкость, недостаточная твердость, низкая устойчивость к различным химическим веществам. Он в любой момент может дать трещину, его легко поцарапать. Тем не менее из сфалерита изготавливают перстни, кольца, серьги, кулоны и подвески.

Для ювелирного дела наиболее ценны экземпляры, добытые в испанском городе Сантандере. Специалисты не относят сфалерит даже к полудрагоценным камням. Однако его реальная стоимость нередко достигает нескольких сотен долларов за один камешек (весом до пяти карат). В коллекциях сфалерит чаще всего можно увидеть в виде отдельных, довольно крупных и уникальных образцов.

Заключение

Сфалерит – минерал класса сульфидов (формула – ZnS), достаточно распространенный в природе. Прозрачный и хрупкий, он плохо поддается механической обработке, огранке и полировке. Среди главных разновидностей сфалерита – мармарит, брункит, клейофан и пршибрамит.

Сфера применения сфалерита довольно широка: металлургия, электротехника, химическая промышленность, медицина. Несмотря на хрупкость, минерал широко используется и в ювелирном деле.

autogear.ru

Расчет формулы сфалерит

Таблица 1

Вес. %

Атомный вес

Атомный вес

Атомные

соотношения

Zn

57,93

0,886

0,858

Fe

8,21

55,85

0,1407

0,136

S

33,09

32,07

1,032

1,000

Сумма

99,23

Большинство минералов имеет не постоянный, а характерный состав, что и выражается их формулой. Например, сфалерит в одних случаях может представлять почти чистый сульфид цинка, а в других содержать значительные примеси железа и незначительные кадмия и магния. Однако для всех разновидностей сфалерита атомные количества серы и катионов (цинка, железа и др.) будут составлять 1:1, что соответствует формуле ZnS или (Zn,Fe)S, где атомные количества Zn+Fe = 1 и атомные количества серы также равны 1.

Результаты анализов породообразующих минералов обычно выражают в массовых процентах оксидов (табл. 2). Сначала рассчитывают число молей каждого оксида путем деления его массового процента на молекулярную массу, что дает относительное содержание оксидных молекул (столбец 2). Далее рассчитывают атомные количества кислорода. Для этого каждое значение столбца 2 умножается на число атомов кислорода в соответствующих оксидах (столбец 3). В нижней части столбца приведено общее число атомов кислорода (2,7133). Если надо получить формулу граната на основе 12 атомов кислорода, то необходимо пересчитать соотношения кислородных атомов таким образом, чтобы их общее число равнялось 12. для этого цифры столбца 3 для каждого оксида умножаются на 12/Т, где Т – общее количество кислорода из столбца 3. Результаты приведены в столбце 4. Далее надо рассчитать соотношения атомов для различных катионов. С этой целью числа столбца 4 нужно умножить или разделить на значения этих соотношений, определяемые стехиометрией. Так, например, у SiO2 имеется один кремний на два кислорода. Поэтому соответствующее число столбца 4 делится на 2. У Al2O3 на каждые три атома кислорода приходится два атома алюминия, и в этом случае число столбца 4 умножается на 2/3. Для двухвалентных катионов числа в столбцах 4 и 5 совпадают.

Расчет формулы граната

Таблица 2

Оксид

Мас. %

Молекулярное количество оксидов

Атомные количества кислорода в молекуле

Число анионов в расчете на 12 атомов O, т.е. столбец (3)х 4,422

Число катионов в формуле

1

2

3

4

5

SiO2

40,34

0,6714

1,3426

5,937

Si 2,968

Al2O3

18,25

0,1790

0,537

2,374

0,032

Al 1,582

1,550

FeO

4,84

0,0674

0,0674

0,298

Fe 0,298

MnO

0,25

0,0035

0,0035

0,015

Mn 0,015

TiO2

2,10

0,0263

0,05226

0,232

Ti 0,116

Cr2O3

2,22

0,0146

0,0438

0,194

Cr 0,129

CaO

18,77

0,3347

0,3347

1,480

Ca 1,480

MgO

13,37

0,3317

0,3317

1,467

Mg1,467

Сумма

100,14

2,7133

12/2,7133=4,422

Количества катионов в формуле, соответствующие установленному числу атомов кислорода (12) и приведенные в столбце 5, могут быть сгруппированы, как это показано в таблице, в соответствии со структурной формулой граната A3B2[(Si,Al)O4]3, где А – двухвалентные катионы (Ca, Mg, Fe, Mn), а В – трехвалентные катионы (Al, Cr), а также Ti4+. Дефицит Si компенсируется за счет Al, который берется в таком количестве, чтобы целиком заполнить тетраэдрические позиции. Оставшиеся атомы алюминия относятся к позиции В.

Чтобы быстро оценить правильность расчетов, можно просуммировать положительные и отрицательные заряды, проверив баланс валентностей.

studfiles.net

Расчет формулы сфалерит

Таблица 1

Вес. %

Атомный вес

Атомный вес

Атомные

соотношения

Zn

57,93

0,886

0,858

Fe

8,21

55,85

0,1407

0,136

S

33,09

32,07

1,032

1,000

Сумма

99,23

Большинство минералов имеет не постоянный, а характерный состав, что и выражается их формулой. Например, сфалерит в одних случаях может представлять почти чистый сульфид цинка, а в других содержать значительные примеси железа и незначительные кадмия и магния. Однако для всех разновидностей сфалерита атомные количества серы и катионов (цинка, железа и др.) будут составлять 1:1, что соответствует формуле ZnS или (Zn,Fe)S, где атомные количества Zn+Fe = 1 и атомные количества серы также равны 1.

Результаты анализов породообразующих минералов обычно выражают в массовых процентах оксидов (табл. 2). Сначала рассчитывают число молей каждого оксида путем деления его массового процента на молекулярную массу, что дает относительное содержание оксидных молекул (столбец 2). Далее рассчитывают атомные количества кислорода. Для этого каждое значение столбца 2 умножается на число атомов кислорода в соответствующих оксидах (столбец 3). В нижней части столбца приведено общее число атомов кислорода (2,7133). Если надо получить формулу граната на основе 12 атомов кислорода, то необходимо пересчитать соотношения кислородных атомов таким образом, чтобы их общее число равнялось 12. для этого цифры столбца 3 для каждого оксида умножаются на 12/Т, где Т – общее количество кислорода из столбца 3. Результаты приведены в столбце 4. Далее надо рассчитать соотношения атомов для различных катионов. С этой целью числа столбца 4 нужно умножить или разделить на значения этих соотношений, определяемые стехиометрией. Так, например, у SiO2 имеется один кремний на два кислорода. Поэтому соответствующее число столбца 4 делится на 2. У Al2O3 на каждые три атома кислорода приходится два атома алюминия, и в этом случае число столбца 4 умножается на 2/3. Для двухвалентных катионов числа в столбцах 4 и 5 совпадают.

Расчет формулы граната

Таблица 2

Оксид

Мас. %

Молекулярное количество оксидов

Атомные количества кислорода в молекуле

Число анионов в расчете на 12 атомов O, т.е. столбец (3)х 4,422

Число катионов в формуле

1

2

3

4

5

SiO2

40,34

0,6714

1,3426

5,937

Si 2,968

Al2O3

18,25

0,1790

0,537

2,374

0,032

Al 1,582

1,550

FeO

4,84

0,0674

0,0674

0,298

Fe 0,298

MnO

0,25

0,0035

0,0035

0,015

Mn 0,015

TiO2

2,10

0,0263

0,05226

0,232

Ti 0,116

Cr2O3

2,22

0,0146

0,0438

0,194

Cr 0,129

CaO

18,77

0,3347

0,3347

1,480

Ca 1,480

MgO

13,37

0,3317

0,3317

1,467

Mg1,467

Сумма

100,14

2,7133

12/2,7133=4,422

Количества катионов в формуле, соответствующие установленному числу атомов кислорода (12) и приведенные в столбце 5, могут быть сгруппированы, как это показано в таблице, в соответствии со структурной формулой граната A3B2[(Si,Al)O4]3, где А – двухвалентные катионы (Ca, Mg, Fe, Mn), а В – трехвалентные катионы (Al, Cr), а также Ti4+. Дефицит Si компенсируется за счет Al, который берется в таком количестве, чтобы целиком заполнить тетраэдрические позиции. Оставшиеся атомы алюминия относятся к позиции В.

Чтобы быстро оценить правильность расчетов, можно просуммировать положительные и отрицательные заряды, проверив баланс валентностей.

studfiles.net

Камень сфалерит

Свойства камней

Содержание статьи:

Сфалерит — минерал, сульфид цинка ZnS - цинковая обманка.

Название сфалерит происходит от греческого слова, которое в переводе означает «обманчивый» или «вероломный». Другие названия минерала: цинковая обманка, рубиновая обманка, клейофан, марматит.

В большинстве случаев содержит примесь железа (до20%), количество которой сильно влияет на его свойства. Характерны двойники по шпинелевому закону.

Применение. Из сфалерита выплавляют металлический Zn. Попутно извлекают примеси Cd, In, Ga. Значительное количество сфалерита используют в лакокрасочном производстве для изготовления цинковых белил. Большое значение имеет получение из природного сфалерита химически чистого ZnS, применяемого как люминофор. Люминофорный сфалерит, активированный Ag, Cu, применяют для изготовления кинескопов в телевизорах, экранов в радиолокационных установках и осциллографах. Химически чистый сфалерит используют для изготовления различных светосоставов и светящихся красок, во всевозможных сигнальных аппаратах.

Самые модные платья зимнего сезона 2018-2019

- Черта от желтовато-белой до коричнево-бурой, - Блеск от алмазного до металлического, - Прозрачность — в зависимости от содержания железа, прозрачный до непрозрачного у богатых железом экземпляров, - Твердость — 3,5 — 4; хрупкий, - Плотность 3,9 — 4,2 г/см3, - Спайность совершенная в шести направлениях, - Сингония кубическая,

- Излом ступенчатый, довольно хрупок.

Цвет чистого сульфида цинка белый, но железо, почти всегда присутствующее в сфалерите, окрашивает его в желтый, серо-коричневый, красно-коричневый или черный цвет. Красный сфалерит горняки называют рубиновой обманкой, бледно-желтая разновидность имеет название клейофан, черная (железистая) – марматит.

Сфалерит был одним из первых веществ, структура которых была установлена рентгенографически. Поэтому один из наиболее распространённых структурных типов неорганических соединений стехиометрического состава AB называют типом сфалерита (пространственная группа F-43m).

- Клейофан - безжелезистый сфалерит, прозрачные кристаллы светло-желтого, медового или зеленовато-желтого цвета, - Марматит - черная непрозрачная разновидность, богатая железом, - Брункит - землистый скрытокристаллический сфалерит, бледно-желтый до белесого, образующий пленки и налеты на кристаллах сфалерита или в трещинах,

- Маразмолит - полуразложившийся трещиноватый железистый сфалерит.

Месторождения. Чехия, Казахстан. В России - Урал, Северный Кавказ, Восточное Забайкалье, Приморье.

Лечебные свойства

Считают, что черные сфалериты облегчают течение простудных заболеваний, вызванных переохлаждением. Бытует мнение, что белые и желтые минералы снимают нервное напряжение, улучшают сон, избавляют от бессонницы и ночных кошмаров. Изделия из желтоватых сфалеритов оказывают очищающее воздействие на весь организм, улучшают зрение.

www.inmoment.ru


Смотрите также