Galenit

Galenit, minerál historického i geologického významu, je a vést sulfidický minerál s chemickým vzorcem PbS. Vyniká svým výrazným kovovým leskem a kubickou krystalickou strukturou, často se jeví jako lesklé, krychlové nebo oktaedrické krystaly. Galenit hrál klíčovou roli v historii lidstva jako primární zdroj olova, které bylo používáno v různých aplikacích od trubek a střel až po pigmenty a olověné baterie. I když se jeho aplikace postupem času vyvíjely, galenit zůstává fascinujícím minerálem, který je obdivován pro svou krystalickou krásu a přispívá k našemu chápání mineralogie a geologie.

Jméno: Název je odvozen z latinského galena, což je název původně pro olověné rudy.

Krystalografie. izometrické; hexoktaedrický. Nejběžnější formou je krychle. Osmistěn je někdy přítomen jako zkrácení krychle. Dvanáctstěn a trisoktaedr vzácné.

Složení. Sulfid olovnatý, PbS. Pb = 8. 6 procent, S = 6 procent. Analýzy téměř vždy ukazují přítomnost stříbro. Může také obsahovat malé množství selenu, zinek , kadmium, antimon, vizmut , a měď.

Diagnostické funkce: Lze jej snadno rozpoznat podle dobré štěpnosti, vysoké specifické hmotnosti, měkkosti a černého pruhu

Změna: Oxidací se galenit přeměňuje na sulfátový anglesit a uhličitan cerussit

Galena Chemické, fyzikální a optické vlastnosti

Galenit je minerál složený především ze sulfidu olovnatého (PbS). Po tisíce let se používá jako zdroj olova, stříbra a někdy jako polodrahokam. Zde jsou některé chemické, fyzikální a optické vlastnosti z galenitu:

Chemické vlastnosti:

1. Chemický vzorec: PbS (sulfid olovnatý)
2. Molekulární váha: X
3. Krystalový systém: krychlový
4. Tvrdost: 2.5 na Mohsova stupnice, což znamená, že je poměrně měkký a lze jej snadno poškrábat.
5. Barva: Galenit má typicky modrošedou až stříbrnou barvu, ale může se zbarvit do matně šedé.
6. Pruh: Proužek galenitu je šedočerný.
7. Výstřih: Galena vykazuje dokonalé kubické štěpení ve třech směrech, což znamená, že se láme podél hladkých, rovných ploch, které jsou na sebe kolmé.
8. Lesk: Minerál má kovový lesk, což znamená, že se jeví jako lesklý a reflexní jako kov.
9. Transparentnost: Je neprůhledný, to znamená, že skrz něj neprochází světlo.

Fyzikální vlastnosti:

1. Hustota: Hustota galenitu je přibližně 7.4 až 7.6 g/cm³, díky čemuž je pozoruhodně hustý.
2. Specifická gravitace: Galenit má měrnou hmotnost (relativní hustotu) kolem 7.2 až 7.6 v závislosti na nečistotách.
3. Bod tání: Galenit má relativně nízkou teplotu tání kolem 1,114 °C (2,037 °F).
4. Bod varu: Nemá výrazný bod varu, protože se před dosažením bodu varu olova rozkládá.
5. Rozpustnost: Galenit je nerozpustný ve vodě, ale může být rozpuštěn kyselinou dusičnou (HNO3) za vzniku dusičnanu olovnatého (II). síra oxid uhličitý.

Optické vlastnosti:

1. Index lomu: Galenit je neprůhledný, takže nemá index lomu.
2. dvojlom: Nevykazuje dvojlom, protože je izotropní (to znamená, že má stejné vlastnosti ve všech směrech).
3. Rozptyl: Galenit nevykazuje disperzi, což je oddělení světla do jeho základních barev, jak je vidět u některých drahých kamenů.
4. Pleochroismus: Není pleochroický, protože při pohledu z různých úhlů nevykazuje různé barvy.

Galenit je známý především pro svůj historický význam jako zdroj olova a stříbra. Používá se v různých aplikacích, mimo jiné jako zdroj pigmentů, jako materiál pro výrobu olověných broků a střel a jako polodrahokam ve špercích. Kvůli toxické povaze olova však jeho použití v moderní době upadlo a v těchto aplikacích se již příliš nepoužívá.

Výskyt a vznik galenitu

Galenit (PbS) je běžný minerál, který se tvoří v různých geologických prostředích. Jeho výskyt a vznik ovlivňují specifické podmínky a procesy. Zde je přehled toho, jak a kde se galenit běžně vyskytuje:

Výskyt:

1. Hydrotermální ložiska: Nejběžnějším a nejvýznamnějším zdrojem galenitu je hydrotermální vklady. Tyto usazeniny se tvoří, když horké tekutiny bohaté na minerály, často spojené s vulkanickou nebo magmatickou činností, cirkulují skrz skály a vklad minerály jak vychladnou. Z nich se může vysrážet galenit hydrotermální kapaliny když přijdou do kontaktu s horninami obsahujícími síru.
2. Sedimentární horniny: Galenit lze také nalézt v sedimentárních horninách, často jako výsledek zvětrávání a eroze primárních hydrotermálních ložisek. V průběhu času mohou být minerály obsahující galenit transportovány vodou a ukládány v sedimentárních pánvích.
3. Metamorfované skály: V některých případech se galenit může tvořit během metamorfózy hornin nebo minerálů bohatých na olovo. Vysoké teploty a tlak mohou způsobit chemické reakce, které mají za následek vznik galenitu.
4. Sekundární obohacení: Sekundární obohacovací procesy mohou koncentrovat galenit v určitých oblastech. K tomu dochází, když voda vyluhuje olovo z primárních rudných těles a poté je transportuje a ukládá na sekundární místa za různých chemických podmínek.

Formace:

Vznik galenitu zahrnuje kombinaci faktorů, včetně přítomnosti olova, síry a vhodných geologických podmínek. Zde je zjednodušený přehled toho, jak galenit vzniká:

1. Přítomnost olova: Tvorba galenitu vyžaduje zdroj olova. To může pocházet z různých zdrojů, včetně magmatických intruzí, které přinášejí minerály obsahující olovo do zemské kůry, nebo z přítomnosti hornin bohatých na olovo.
2. Síra: Další kritickou složkou je síra. Síra může pocházet z různých geologických procesů, jako je vulkanická činnost, která uvolňuje oxid siřičitý (SO2) do atmosféry. Tato síra se pak může za určitých podmínek sloučit s olovem a vytvořit galenit.
3. Hydrotermální aktivita: Cirkulace horkých hydrotermálních tekutin je běžným mechanismem pro tvorbu galenitu. Tyto tekutiny často pocházejí z hlubin Země a nesou rozpuštěné minerály, včetně olova a síry. Když se tyto tekutiny setkají s vhodnými hostitelskými horninami, ochladí se a ukládají galenit a další minerály.
4. Chemické reakce: V hydrotermálním systému dochází k chemickým reakcím mezi olovem, sírou a dalšími prvky přítomnými v okolních horninách. Tyto reakce vedou ke srážení galenitu, jak se kapalina ochlazuje a mění se podmínky.
5. Krystalizace: Jak se galenit vysráží z hydrotermální tekutiny, tvoří zřetelné krystaly. Krystaly galenitu typicky vykazují kubické štěpení a často se vyskytují jako odlišné lesklé kostky.

Specifické geologické podmínky a podmínky značně ovlivňují velikost a kvalitu ložisek galenitu. Galenit se může vyskytovat jako primární ruda v olověných dolech nebo jako vedlejší produkt při těžbě jiných nerostů. Navíc je spojován s různými dalšími minerály, včetně sfalerit (sulfid zinečnatý) a chalkopyrit (měď železo sulfid), v polymetalickém rudní ložiska.

Těžební zdroje

Těžební zdroje galenitu zahrnují především lokality, kde se nacházejí olověné rudy. Galenit je nejběžnější a nejdůležitější olověná ruda a často slouží jako primární zdroj výroby olova. Tyto zdroje těžby lze rozdělit do následujících typů:

1. Primární olověné doly: Tyto doly se zaměřují na těžbu olověné rudy, přičemž primárním cílem je galenit. Často se nacházejí v oblastech, kde geologické podmínky napomáhají tvorbě ložisek olova, jako je hydrotermální nebo sedimentární prostředí. Některé známé primární olověné doly zahrnují:
   • Šťastný pátek můj, Spojené státy americké: Tento důl se nachází v Idahu a je významným producentem olova a stříbra, přičemž primárním rudným minerálem je galenit.
   • Broken Hill Mine, Austrálie: Historicky jeden z největších světových dolů na olovo-zinek je známý svými vysoce kvalitními ložisky galenitu.
   • Důl Laisvall, Švédsko: Tento důl byl zdrojem olova a stříbra z rud bohatých na galenit.
2. Polymetalické doly: Galenit se často vyskytuje vedle dalších cenných minerálů, jako je zinek (sfalerit), měď a stříbro v nalezištích polymetalické rudy. Tyto miny se zaměřují na více kovů, přičemž jedním z nich je galenit rudné minerály. Některé pozoruhodné polymetalické doly, kde se získává galenit, zahrnují:
   • Sullivan Mine, Kanada: Tento důl v Britské Kolumbii je známý svými bohatými polymetalickými ložisky, včetně galenitu (olova), sfaleritu (zinku) a dalších minerálů.
   • Důl Kidd Creek, Kanada: Další kanadský důl, který produkuje různé kovy, včetně olova (z galenitu) a zinku.
3. Historické důlní revíry: Mnoho regionů po celém světě má historii těžby olova, přičemž primárním zdrojem je galenit. I když některé z těchto dolů ukončily provoz, zůstávají důležitými historickými zdroji olova. Příklady:
   • Peak District, Spojené království: Tato oblast má dlouhou historii těžby olova sahající až do římských dob, přičemž primární rudou je galenit.
   • Missouri, USA: Stát Missouri, zejména Viburnum Trend, byl významným historickým zdrojem olověné rudy, převážně galenitu.
4. Sekundární zdroje: V některých případech se galenit získává jako vedlejší produkt těžebních operací zaměřených na jiné nerosty. Například při těžbě zinku, mědi nebo stříbra může být galenit přítomen jako sekundární rudný nerost a lze jej těžit spolu s primárními cílovými minerály.

Je důležité si uvědomit, že těžební aktivity a lokality se mohou v průběhu času měnit v důsledku tržní poptávky, ekonomických faktorů a technologického pokroku. Navíc environmentální předpisy a obavy o udržitelnost ovlivnily těžební průmysl, což vedlo ke změnám v těžebních praktikách a průzkumu nových zdrojů olova a dalších kovů. Konkrétní zdroje těžby galenitu se proto mohou lišit podle regionu a časového období.

Oblast použití a použití

Aplikace a použití galenitu (sulfid olovnatý, PbS) se postupem času vyvíjely a lze je rozdělit na historické a moderní aplikace. Je důležité poznamenat, že kvůli zdravotním a ekologickým problémům souvisejícím s olovem se mnoho tradičních použití galenitu zmenšilo a jeho aplikace jsou nyní omezené. Zde jsou některé z historických a moderních oblastí použití galenitu:

Historické aplikace:

1. Tavení kovů: Galenit byl zásadním zdrojem olova již od starověku. Primárně se používal k získávání olova procesem tavení. Olovo bylo nezbytné pro výrobu dýmek, mincí a různých dalších kovových výrobků.
2. Olověné baterie: Historicky se galenit používal při výrobě olověných akumulátorů, běžně se vyskytujících ve vozidlech a průmyslových aplikacích. Moderní olověné baterie se však obvykle vyrábějí s použitím oxidu olova a houbového olova místo galenitu díky vylepšené technologii.
3. Pigmenty: Pigmenty na bázi olova, jako je olovnatá běloba (základní uhličitan olovnatý) a olovnato-cínová žluť, byly vyrobeny z olova získaného z galenitu. Tyto pigmenty se používaly v malbách, keramice a kosmetice. Jejich použití však pokleslo kvůli obavám z toxicity olova.
4. Munice: Olovo získávané z galenitu se v minulosti používalo k výrobě nábojů a broků do střelných zbraní a střeliva.

Moderní aplikace:

1. Polovodičový materiál: Galenit je přirozeně se vyskytující polovodičový materiál, i když má omezené použití v moderní elektronice kvůli vývoji účinnějších syntetických polovodičových materiálů. Historicky se používal v raných krystalových rádiových přijímačích.
2. Vzorky minerálů: Charakteristické krychlové krystaly a kovový lesk z Galeny činí oblíbený nerostný vzorek pro sběratelské a vzdělávací účely.
3. Radiační stínění: Olovo, včetně olova získaného z galenitu, se stále používá při konstrukci stínících materiálů pro ochranu před ionizujícím zářením v aplikacích, jako jsou zdravotnická zařízení, jaderné reaktory a průmyslová radiografie.
4. Historické artefakty: Galena lze stále nalézt v historických artefaktech a předmětech, jako jsou starožitné šperky, olověné figurky a dekorativní předměty. Tyto artefakty jsou však obvykle považovány spíše za sběratelské předměty nebo historické kuriozity než předměty každodenní potřeby.

Je důležité zdůraznit, že používání galenitu v mnoha tradičních aplikacích výrazně pokleslo kvůli dobře zdokumentovaným zdravotním rizikům spojeným s expozicí olovu. Olovo je toxické pro člověka a životní prostředí a jeho použití ve výrobcích, jako jsou barvy, benzín a vodovodní potrubí, bylo v mnoha částech světa přísně regulováno nebo vyřazeno.

Zatímco samotný galenit má omezené moderní průmyslové aplikace, zůstává předmětem vědeckého zájmu a mineralogického studia. Výzkumníci studují galenit pro jeho krystalografické vlastnosti, které mají význam ve vědě o materiálech a mineralogii. Navíc některé regiony s historickou těžbou olova mohou mít galenit jako součást svého geologického a kulturního dědictví.

Reference

• Bonewitz, R. (2012). Horniny a minerály. 2. vyd. Londýn: DK Publishing.
• Dana, JD (1864). Manuál mineralogie... Wiley.
• Handbookofmineralogy.org. (2019). Příručka mineralogie. [online] Dostupné na: http://www.handbookofmineralogy.org [Přístup 4. března 2019].
• Mindat.org. (2019): Minerální informace, data a lokality.. [online] Dostupné na: https://www.mindat.org/ [Přístup. 2019].