Der Mineralpyrit oder Eisenpyrit, ist ein Eisensulfid mit der Formel FeS. Der metallische Schimmer dieses Minerals und blasser-zu-normal, messinggelber Farbton haben es das Spitzname-Dummkopfgold wegen seiner Ähnlichkeit mit Gold verdient. Die Farbe hat auch zum Spitzname-Messing, brazzle und Brasilien, in erster Linie verwendet geführt, um sich auf den in Kohle gefundenen Pyrit zu beziehen.

Pyrit ist von den Sulfid-Mineralen am üblichsten. Der Namenpyrit wird aus dem Griechen  (puritēs), "des Feuers" oder "im Feuer", der Reihe nach von πύρ (pur), "Feuer" abgeleitet. In alten römischen Zeiten wurde dieser Name auf mehrere Typen des Steins angewandt, der Funken schaffen würde, als gegen Stahl geschlagen ist; Pliny der Ältere beschriebene von ihnen als messingartig seiend, fast sicher eine Verweisung darauf, was wir jetzt Pyrit nennen.

Vor der Zeit von Georgius Agricola war der Begriff ein Oberbegriff für alle Sulfid-Minerale geworden.

Pyrit wird gewöhnlich verbunden mit anderen Sulfiden oder Oxyden in Quarzadern, Sedimentgestein und metamorphem Felsen, sowie in Kohlenbetten, und als ein Ersatzmineral in Fossilien gefunden. Trotz, das Gold des mit einem Spitznamen bezeichneten Dummkopfs zu sein, wird Pyrit manchmal in Verbindung mit kleinen Mengen von Gold gefunden. Gold und Arsen kommen als ein verbundener Ersatz in der Pyrit-Struktur vor. Im Carlin enthält Goldablagerung von Nevada, arsenian Pyrit bis zu 0.37 wt %-Gold.

Die Verwitterung und Ausgabe des Sulfats

Pyrit, der zur Atmosphäre während des Bergwerks und der Ausgrabung ausgestellt ist, reagiert mit Sauerstoff und Wasser, um Sulfat zu bilden, auf saure Mine-Drainage hinauslaufend. Diese Säure ergibt sich aus der Handlung von Bakterien von Acidithiobacillus, die ihre Energie durch das Oxidieren von Eiseneisen (Fe) zu Eiseneisen (Fe) das Verwenden von Sauerstoff erzeugen. Das Eiseneisen greift der Reihe nach den Pyrit an, um Eiseneisen und Sulfat zu erzeugen. Das Eiseneisen ist dann für die Oxydation durch die Bakterie verfügbar; dieser Zyklus geht weiter, bis der Pyrit entleert wird.

Eisenpyrit-Oxydation ist genug exothermic, dass unterirdische Kohlenbergwerke in Kohlenflözen des hohen Schwefels gelegentlich ernste Probleme mit der Selbstentzündung in den abgebauten Gebieten der Mine gehabt haben. Die Lösung ist, die abgebauten Gebiete hermetisch zu siegeln, um Sauerstoff auszuschließen.

In modernen Kohlenbergwerken wird Kalkstein-Staub auf die ausgestellten Kohlenoberflächen zerstäubt, um die Gefahr von Staub-Explosionen zu reduzieren. Das hat den sekundären Vorteil, die Säure für neutral zu erklären, die durch die Pyrit-Oxydation veröffentlicht ist und deshalb den Oxydationszyklus zu verlangsamen, der oben beschrieben ist, so die Wahrscheinlichkeit der Selbstentzündung reduzierend. Auf lange Sicht, jedoch, geht Oxydation weiter, und die wasserhaltigen gebildeten Sulfate können Kristallisierungsdruck ausüben, der Spalten im Felsen ausbreiten und schließlich zum Dach-Fall führen kann.

Das Gebäude des Steins, der Pyrit enthält, neigt dazu, braun Flecken zu verursachen, weil der Pyrit oxidiert. Dieses Problem scheint, bedeutsam schlechter zu sein, wenn ein marcasite auch da ist. Die Anwesenheit des Pyrits in der Anhäufung, die verwendet ist, um Beton zu machen, kann zu strengem Verfall führen, weil der Pyrit oxidiert. Anfang 2009, Probleme mit chinesischem drywall, der in die Vereinigten Staaten nach dem Orkan Katrina importiert ist, wurden der Oxydation des Pyrits zugeschrieben.

Grundwasser kann Sulfate vom Durchfiltern des Pyrits enthalten, der auf schlechtes Kosten-Wasser hinausläuft.

Gebrauch

Pyrit hat kurze Beliebtheit in den 16. und 17. Jahrhunderten als eine Quelle des Zündens in frühen Schusswaffen, am meisten namentlich der wheellock genossen, wo der Hahn einen Klumpen des Pyrits gegen eine kreisförmige Datei vorgeworfen hat, um zu schlagen, die Funken mussten die Pistole anzünden.

Pyrit ist seit klassischen Zeiten verwendet worden, um copperas, d. h. Eisen (II) Sulfat zu verfertigen. Eisenpyrit wurde gehäuft und erlaubt, wie beschrieben, oben (eine frühe Form des Haufens durchfilternd) zu verwittern. Der acidic Entscheidungslauf vom Haufen wurde dann mit Eisen gekocht, um Eisensulfat zu erzeugen. Im 15. Jahrhundert hat solches Durchfiltern begonnen, das Brennen des Schwefels als eine Quelle von Schwefelsäure zu ersetzen. Vor dem 19. Jahrhundert war es die dominierende Methode geworden.

Pyrit bleibt im kommerziellen Gebrauch für die Produktion des Schwefel-Dioxyds, für den Gebrauch in solchen Anwendungen wie die Papierindustrie, und in der Fertigung von Schwefelsäure. Die Thermalzergliederung des Pyrits in FeS (Eisen (II) Sulfid) und elementarer Schwefel fängt an 550 °C an; um 700 °C ist p ungefähr 1 atm.

Pyrit ist ein Halbleiter-Material mit der Band-Lücke von 0.95 eV.

Während der frühen Jahre des 20. Jahrhunderts wurde Pyrit als ein Mineralentdecker in Radioempfängern verwendet, und wird noch von '' Kristallradiohobbyisten verwendet. Bis die Vakuumtube reif geworden ist, war der Kristallentdecker der empfindlichste und zuverlässige Entdecker verfügbar - mit der beträchtlichen Schwankung zwischen Mineraltypen und sogar individuellen Proben innerhalb eines besonderen Typs von Mineral. Pyrit-Entdecker haben auf halbem Wege Punkt zwischen Galenit-Entdeckern und den mechanischer komplizierten perikon Mineralpaaren besetzt. Pyrit-Entdecker können so empfindlich sein wie ein moderner 1N34A Diode-Entdecker.

Pyrit ist als ein reichliches, billiges Material in niedrigen Kosten photovoltaic Sonnenkollektoren vorgeschlagen worden. Synthetisches Eisensulfid wird mit dem Kupfersulfid verwendet, um das experimentelle photovoltaic Material zu schaffen.

Pyrit wird verwendet, um marcasite Schmucksachen zu machen (falsch hat marcasite genannt). Schmucksachen von Marcasite, die von kleinen faceted Stücken des Pyrits häufig gemacht sind, der in Silber gesetzt ist, waren im viktorianischen Zeitalter populär.

Formelle Oxydation setzt für den Pyrit, marcasite, und arsenopyrite fest

Von der Perspektive der klassischen anorganischen Chemie, die formelle Oxydationsstaaten jedem Atom zuteilt, wird Pyrit wahrscheinlich am besten als FeS beschrieben. Dieser Formalismus erkennt an, dass die Schwefel-Atome im Pyrit in Paaren mit klaren S-S Obligationen vorkommen. Diese persulfide Einheiten können angesehen werden, wie auf Wasserstoffdisulfid, HS zurückzuführen gewesen ist. So würde Pyrit Eisen persulfide, nicht Eisendisulfid beschreibender genannt. Im Gegensatz zeigt molybdenite, MoS, isoliertes Sulfid Zentren. Folglich ist der Oxydationsstaat von Molybdän Mo. Das Mineral arsenopyrite hat die Formel FeAsS. Wohingegen Pyrit S Subeinheiten hat, hat arsenopyrite Einheiten von AsS, formell ist auf Deprotonierung von HAsSH zurückzuführen gewesen. Die Analyse von klassischen Oxydationsstaaten würde die Beschreibung von arsenopyrite als empfehlen.

Kristallographie

Eisenpyrit FeS vertritt die Prototyp-Zusammensetzung der crystallographic Pyrit-Struktur. Die Struktur ist kubisch einfach und war unter den ersten durch die Röntgenstrahl-Beugung gelösten Kristallstrukturen. Es gehört dem crystallographic Raumgruppenpapa und wird durch die Notation C2 von Strukturbericht angezeigt. Unter thermodynamischen Standardbedingungen das des stochiometrischen Eisenpyrits unveränderliche Gitter beläuft sich FeS auf 541.87 Premierminister. Die Einheitszelle wird aus Fe flächenzentriertes Kubiksubgitter zusammengesetzt, in das die S Ionen eingebettet werden. Die Pyrit-Struktur wird auch von anderen Zusammensetzungen MX von Übergang-Metallen M und chalcogens X = O, S, Se und Te genommen. Wie man bekannt, nehmen auch bestimmte dipnictides mit X eintretend für P, As und Sb usw. die Pyrit-Struktur an.

Im ersten Abbinden-Bereich werden die Atome von Fe durch sechs S umgeben am nächsten ist in einer verdrehten octahedral Einordnung benachbart. Das Material ist ein diamagnetic Halbleiter, und, wie man betrachten sollte, sind die Ionen von Fe in einer niedrigen Drehung divalent Staat (wie gezeigt, durch die Spektroskopie von Mösbauer sowie XPS), aber nicht ein Tetravalent-Staat, wie die Stöchiometrie darauf hinweisen würde.

Die Positionen von X Ionen in der Pyrit-Struktur können aus der fluorite Struktur abgeleitet werden, von hypothetischem Fe (S) Struktur anfangend. Wohingegen F Ionen in CaF die Zentrum-Positionen der acht Subwürfel der Kubikeinheitszelle (¼ ¼ ¼) usw. besetzen, werden die S Ionen in FeS von diesen hohen Symmetrie-Positionen vorwärts ausgewechselt

Die S Atome haben Obligationen mit drei Fe und einem anderem S Atom. Die Seite-Symmetrie an Positionen von Fe und S wird von Punkt-Symmetrie-Gruppen C und C beziehungsweise verantwortlich gewesen. Das fehlende Zentrum der Inversion an S Gitter-Seiten hat wichtige Folgen für den crystallographic und die physikalischen Eigenschaften des Eisenpyrits. Diese Folgen sind auf das elektrische Kristallfeld zurückzuführen, das an der Schwefel-Gitter-Seite aktiv ist, die eine Polarisation von S Ionen im Pyrit-Gitter verursacht. Die Polarisation kann auf der Grundlage von höherwertigen Konstanten von Madelung berechnet werden und muss in die Berechnung der Gitter-Energie durch das Verwenden eines verallgemeinerten Geborenen-Haber Zyklus eingeschlossen werden. Das widerspiegelt die Tatsache, dass das covalent Band im Schwefel-Paar schlecht in der ausschließlich ionischen Behandlung der Theorie von Madelung verantwortlich gewesen wird.

Arsenopyrite hat eine zusammenhängende Struktur mit heteroatomic ESEL-Paaren aber nicht homoatomic. Marcasite besitzt auch homoatomic Anion-Paare, aber die Einordnung des Metalls und der diatomic Anionen ist verschieden als in einem Pyrit. Trotz seines Namens enthält ein chalcopyrite dianion Paare, aber einzelne S Sulfid-Anionen nicht.

Varianten

Cattierite (WEIL) und Vaesite (NiS) in ihrer Struktur ähnlich sind und auch der Pyrit-Gruppe gehören.

Bravoite ist ein Nickel-Kobalt, das Vielfalt des Pyrits, mit> 50-%-Ersatz von Ni für Fe innerhalb des Pyrits trägt. Bravoite ist nicht ein formell anerkanntes Mineral, und wird nach dem peruanischen Wissenschaftler Jose J. Bravo (1874-1928) genannt.

Synthetisch können Materialien MX mit einer Pyrit-Struktur im Laboratorium mit für die M eine ganze Reihe von Elementen aus der Säule von Mn des D-Blocks den ganzen Weg zur Säule von Zn und für X der chalcogenides S, Se oder Te gemacht werden. Für die meisten dieser Systeme ist es auch möglich, dauernde feste Lösungsreihe zu machen, so dass die geologischen Ergebnisse von Bravo kaum überraschend sind. Aus einem chemischen Gesichtspunkt wird sich das Mineral deshalb wahrscheinlich beträchtlich in der Zusammensetzung ändern, abhängig von der Elemente während seiner Bildung verfügbar waren.

Das Unterscheiden ähnlicher Minerale

Chalcopyrite ist mit einem grünlichen Farbton heller gelb, wenn nass und (3.5-4 auf der Skala von Mohs) weicher ist.

Arsenopyrite ist Silberweiß und wird mehr gelb, wenn nass, nicht.

Galerie

Die folgenden Images zeigen andere Pyrit-Formen:

image:pyrite_-_ Scheibe jpg|Disc oder "Pyrit-Dollar" aus dem Süden von Tucson, Arizona; Diameter 10 Cm

Image:Pyrite-cubes.jpg|Cubes im Felsen

Image:Pyrite-elba_hg.jpg|Crystal Traube von Elba, Italien

Image:Bullypyrite.jpg|As ein Ersatzmineral in einem Ammonit von Frankreich

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Pyrit im Gebäude von Strukturen

Wenn Bauunternehmer Baufundamente oder andere Elemente wie Bodenplatten legen, können sie harte Materialien verwenden, die aus kleinen Steinen mit einem passenden Widerstand für den Strukturgebrauch gemacht sind. Die Steine werden durch die Steinbruch-Industrie zur Verfügung gestellt und an Bauunternehmer verkauft. Die Anwesenheit des Pyrits innerhalb des harten Materials kann katastrophale Effekten auf die Struktur eines Gebäudes haben, und im grössten Teil des harten Landkernes müssen Materialien geprüft und für den Strukturgebrauch davor bescheinigt werden, verkauft zu werden. Einer der Tests besteht aus der Entdeckung des Pyrits. Die Steine müssen Pyrit sein, der frei ist, das Zertifikat zu erhalten.

Wie bereits beschrieben, in diesem Artikel ist Pyrit einer chemischen Reaktion wenn im Kontakt mit Luft und Wasser unterworfen. Diese chemische Reaktion veranlasst das Mineral, sich auszubreiten, eine Bewegung innerhalb der Strukturelemente des Gebäudes und Führens zu Strukturschäden schaffend.

In den Vereinigten Staaten, in Kanada, und mehr kürzlich in Irland, hat Pyrit Hauptstrukturschäden provoziert. Es wird geschätzt, dass 20,000 bis 60,000 Wohnungen, die in Irland zwischen 1990 und 2008 gebaut sind, Pyrit-Defekten unterworfen sind.

Siehe auch

• Chalcopyrite (Kupferpyrit)
• Liste von Mineralen

Weiterführende Literatur

• Amerikanisches Geologisches Institut, 2003, Wörterbuch von Bergwerk, Mineral, und Zusammenhängenden Begriffen, 2. Hrsg., Springer, New York, internationale Standardbuchnummer 978-3-540-01271-9
• Mineralgalerien

Links

• Wie Mineralform und Änderung "Pyrit-Oxydation unter Raumbedingungen".