Hematit

Hematit je minerál a běžná forma železo kysličník. Je známý pro svůj výrazný červenohnědý až černý kovový lesk. Název „hematit“ je odvozen z řeckého slova „haima“, což znamená krev, kvůli jeho načervenalé barvě, když je prášková nebo v jemnozrnné formě.

Hematit má chemický vzorec Fe2O3, což naznačuje, že se skládá ze dvou atomů železa (Fe) vázaných na tři atomy kyslíku (O). Má vysoký obsah železa a je jednou z nejhojnějších železných rud na Zemi. Často se vyskytuje v sedimentárních, metamorfních a vyvřelé skály.

Jednou z pozoruhodných vlastností hematitu je jeho pruhování. Když je hematit poškrábán na drsném povrchu, zanechává červenohnědý pruh, který jej odlišuje od jiných podobně vypadajících minerály. Tento pruh je užitečným identifikačním prvkem pro hematit.

Hematit je díky svým výrazným vlastnostem používán lidmi po tisíce let. Používá se jako pigment, produkující načervenalou barvu v barvách a barvivech. Kromě toho je významným zdrojem hematit Železná Ruda a byl těžen pro obsah železa. Železo extrahované z hematitu se používá při výrobě oceli, dopravě, stavebnictví a různých průmyslových aplikacích.

Kromě praktického využití je hematit oceňován také pro své metafyzické vlastnosti. Má se za to, že má uzemňující a ochranné vlastnosti, podporuje sílu, odvahu a vitalitu. Někteří lidé používají hematit jako kámen pro meditaci, protože věří, že pomáhá při soustředění a vyrovnávání energie.

Celkově je hematit všestranným minerálem s dlouhou historií lidského využití. Ať už se jedná o průmyslové aplikace, umělecké účely nebo metafyzické vlastnosti, hematit je i nadále ceněn a oceňován pro své jedinečné vlastnosti.

Je černá resp stříbro šedá, hnědá až červenohnědá nebo červená. Existuje několik odrůd. Mezi nimi; ledvinová ruda, martite, železná růže. Existují různé formy, ale všechny mají rezavě červenou linku. Je tvrdší než čisté železo, ale může se rychle rozbít.

Minerální skupina: Hematitová skupina.

Příjmení: Z řečtiny pro krev, v narážce na její barvu.

Polymorfismus a série: Dimorfní s maghemitem.

Sdružení: ilmenit, rutile, magnetit (metamorfní a magmatické); goethit, siderit, lepidokrocit (sedimentární).

Chemické vlastnosti hematitu

Hematit s chemickým vzorcem Fe2O3 vykazuje několik chemických vlastností, které přispívají k jeho vlastnostem a chování. Zde jsou některé z klíčových chemických vlastností hematitu:

1. Složení: Hematit se skládá z atomů železa (Fe) a kyslíku (O), se dvěma atomy železa vázanými na tři atomy kyslíku v každé jednotce vzorce (Fe2O3).
2. Obsah železa: Hematit je bohatým zdrojem železa, typicky obsahuje asi 70 % hmotnosti železa. Tento vysoký obsah železa z něj dělá důležitou rudu pro těžbu železa a výrobu oceli.
3. Krystalická struktura: Hematit krystalizuje v trigonálním krystalovém systému a vytváří romboedrické krystaly. Jeho krystalová struktura se skládá z těsně sbalených atomů kyslíku s ionty železa, které zaujímají intersticiální pozice.
4. Stabilita: Hematit je za normálních podmínek stabilní sloučenina. Je odolný vůči chemikáliím zvětrávání a zůstává relativně nezměněn po dlouhou dobu.
5. Redoxní vlastnosti: Hematit může podléhat redoxním reakcím, což znamená, že může dávat i přijímat elektrony. Může být redukován do formy magnetit (Fe3O4) nebo kovové železo v přítomnosti redukčních činidel.
6. Magnetické vlastnosti: Čistý hematit není magnetický, ale určité vzorky hematitu mohou vykazovat slabý magnetismus kvůli přítomnosti malého množství magnetitových nečistot. Tyto vzorky magnetického hematitu se často používají ve šperkařství a terapeutických aplikacích.
7. Acidobazické chování: Hematit je nerozpustný ve vodě a většině kyselin. Je stabilní a neovlivňuje slabé kyseliny, jako je zředěná kyselina chlorovodíková nebo kyselina sírová. Koncentrované kyseliny a silné zásady však mohou časem hematit napadnout a rozpustit.
8. Reaktivita: Hematit může za vhodných podmínek reagovat s různými chemikáliemi. Například může reagovat s oxidem uhelnatým (CO) za vzniku kovového železa a oxidu uhličitého (CO2) v procesu známém jako redukce hematitu.

Tyto chemické vlastnosti přispívají k jedinečnému chování a aplikacím hematitu v různých oblastech, včetně průmyslu, geologie a vědy o materiálech.

Fyzikální vlastnosti hematitu

Barva	Kovově šedá, matná až jasně červená
Proužek	Jasně červená až tmavě červená
Lesk	Kovové až nádherné
Výstřih	Nevyplněno
Diafanita	Neprůhledný
Tvrdost Mohs	6.5
Specifická gravitace	5.26
Diagnostické vlastnosti	Magnetické po zahřátí
Krystalový systém	Trigonální
Dělení	Rozchody v letech 0001} a {1011} kvůli partnerství. Jedinečné kubické dělení hmot a zrn ve Franklin Mine, Franklin, NJ.
Houževnatost	Křehký
Zlomenina	Nepravidelné/nerovné, subkonchoidální
Hustota	5.26 g/cm3 (měřeno) 5.255 g/cm3 (vypočteno)

Optické vlastnosti hematitu

Styl	Anizotropní
Anizotropismus	Odlišný
Barva / Pleochroismus	hnědočervená až žlutočervená
Twinning	Penetrační dvojčata na {0001} nebo s {1010} jako rovinou kompozice. Často vykazuje lamelární zdvojení na {1011} leštěném řezu
Optické znamení	Jednoosé (–)
Dvojlom	0.280 = XNUMX
Úleva	Velmi vysoko

Výskyt a přírodní zdroje

Hematit se vyskytuje v různých geologických prostředích a je jedním z nejhojnějších minerálů obsahujících železo na Zemi. Je široce distribuován a lze jej nalézt v různých typech skály a vklady. Zde jsou některé z přírodních zdrojů a výskytů hematitu:

1. Sedimentární ložiska: Hematit se běžně vyskytuje v sedimentární horniny, zejména chemického nebo biochemického původu. Vzniká jako sraženina z vodních roztoků nebo jako výsledek chemických reakcí ve vodném prostředí. Mohou se vyskytovat sedimentární ložiska hematitu páskované formace železa (BIF), které jsou významnými zdroji železné rudy.
2. Hydrotermální žíly: Hematit lze nalézt také v hydrotermálních žilách, které vznikají, když horké tekutiny bohaté na minerály migrují puklinami v horninách a ukládají minerály. V těchto podmínkách se hematit může tvořit spolu s dalšími minerály jako např křemen, kalcita sulfidy.
3. Kontaktní metamorfismus: Hematit může vzniknout kontaktní metamorfózou, ke které dochází, když jsou horniny vystaveny vysokým teplotám a nízkotlakým podmínkám v blízkosti magmatických intruzí. Teplo z intruze mění okolní horniny, což vede k tvorbě hematitových žil nebo uzlů.
4. Zvětrávání a eroze: Hematit může vzniknout v důsledku zvětrávání a eroze železných hornin. Když jsou minerály bohaté na železo v horninách časem vystaveny kyslíku a vodě, mohou oxidovat a přeměnit se na hematit. Tento proces je běžně pozorován v půdních profilech a zvětralých výchozech.
5. marťanský hematit: Hematit byl také identifikován na planetě Mars. Ve skutečnosti ložiska hematitu na Marsu hrála významnou roli při naznačování minulé přítomnosti vody na planetě. Předpokládá se, že hematit nalezený na Marsu vznikl ve starověkém vodném prostředí, což naznačuje možnost minulé kapalné vody na povrchu planety.

Stojí za zmínku, že hematit se může vyskytovat v různých formách a vzhledech, jako je botryoidní (globulární), tabulkový, masivní nebo jako slídové vločky. Tyto různé formy přispívají k rozmanitosti výskytu hematitu v přírodě.

Vzhledem ke své hojnosti a širokému rozšíření slouží hematit jako důležitý zdroj železné rudy pro železářský a ocelářský průmysl. Těží se v mnoha zemích, mimo jiné v Austrálii, Brazílii, Číně, Indii, Rusku a Spojených státech.

Geologická formace hematitu

Hematit může vznikat několika geologickými procesy v závislosti na konkrétním prostředí a podmínkách. Zde jsou některé z hlavních geologických útvarů spojených s hematitem:

1. Pásovité železné útvary (BIFy): Jedním z významných zdrojů hematitu jsou páskované železité útvary. BIF byly vytvořeny během prekambrické éry, před 3.8 miliardami až 1.7 miliardami let. Tyto útvary se skládají ze střídajících se pásů minerálů bohatých na železo, včetně hematitu, a rohovník nebo vrstvy bohaté na oxid křemičitý. BIF vznikly ve starověkých oceánech jako výsledek srážení železa a oxidu křemičitého z mořské vody, často spojené s činností bakterií oxidujících železo. Postupem času byly tyto vrstvy zhutněny a litifikovány sedimentární hornina.
2. Hydrotermální procesy: Hematit může vznikat i hydrotermálními procesy, kdy horké, na minerály bohaté tekutiny cirkulují puklinami popř. závady ve skalách. Tyto tekutiny často nesou rozpuštěné železo a další prvky. Když se tekutiny ochladí a reagují s okolními horninami, může se hematit vysrážet a vytvořit žíly nebo náhradní ložiska. Hydrotermální hematit je běžně spojován s jinými minerály, jako je křemen, kalcit a sulfidy.
3. Zvětrávání a oxidace: Hematit se může tvořit v důsledku zvětrávání a oxidace železitých minerálů v horninách. Když jsou minerály železa vystaveny působení kyslíku a vody po dlouhou dobu, podléhají chemickým reakcím vést k přeměně železa na hematit. Tento proces je zvláště významný v prostředí s velkým množstvím kyslíku a vlhkosti, jako je tropické nebo vlhké podnebí. Zvětrávání hornin bohatých na železo, jako např čedič nebo magnetitové horniny, mohou vést k tvorbě půd bohatých na hematit a zbytkových usazenin.
4. Metamorfní procesy: Hematit se může tvořit také během metamorfózy, procesu, při kterém horniny podléhají změnám teploty a tlaku. Za specifických podmínek, jako je kontaktní metamorfóza v blízkosti magmatických intruzí, mohou minerály obsahující železo reagovat a přeměnit se na hematit. Tento metamorfovaný hematit se často nachází v žilách nebo uzlech spojených s pozměněnými horninami.

Je důležité si uvědomit, že hematit se může tvořit v různých geologických prostředích a specifické mechanismy tvorby se mohou lišit v závislosti na místních podmínkách. Přítomnost hematitu může poskytnout cenné poznatky o geologické historii a procesech, které proběhly v určité oblasti.

Související minerály a skalní útvary

Hematit je často spojován s určitými minerály a skalními útvary. Jeho výskyt vedle těchto minerálů může poskytnout cenná vodítka o geologických procesech a podmínkách v konkrétní oblasti. Zde jsou některé z běžných minerálů a skalních útvarů spojených s hematitem:

1. křemen: Křemen se často vyskytuje vedle hematitu. Tyto dva minerály se často tvoří v hydrotermálních žilách a mohou se vyskytovat společně jako výplně žil nebo jako prorostlé krystaly. Kombinace hematitu a křemene působí esteticky a je sběratelsky vyhledávaná.
2. Magnetit: Magnetit (Fe3O4), další minerál oxidu železa, je často spojován s hematitem. Oba minerály se běžně vyskytují v pásových formacích železa (BIF) a mohou se vyskytovat společně jako střídající se vrstvy v hornině. Je také známo, že magnetit se mění a oxiduje na hematit v důsledku povětrnostních procesů.
3. Limonit: Limonit je směs různých oxidů železa, včetně hematitu, goethita další hydratované minerály. Často se vyskytuje jako amorfní nebo zemitý hnědý materiál spojený se zvětralými horninami a půdami bohatými na železo. Hematit a limonit se mohou vzájemně mísit nebo přecházet do sebe.
4. keře: Chert, typ mikrokrystalického oxidu křemičitého (SiO2), je běžně spojován s hematitem v pásových formacích železa. BIF se skládají ze střídajících se vrstev hematitu a rohovce, které jsou výsledkem srážení minerálů bohatých na železo a oxid křemičitý ve starověkých mořských prostředích.
5. Siderit: Siderit (FeCO3) je minerál uhličitanu železa, který se může vyskytovat vedle hematitu. Často se vyskytuje v sedimentárním železe rudní ložiska, kde vzniká v důsledku chemických reakcí mezi tekutinami bohatými na železo a uhličitanovými minerály. Siderit lze nalézt ve směsi s hematitem nebo jako samostatné vrstvy v horninovém útvaru.
6. Goethite: Goethit (FeO(OH)) je další běžný minerál oxidu železa často spojovaný s hematitem. Často se vyskytuje v půdách, zvětralých horninách a Ložiska nerostných surovin. Goethit a hematit se mohou vyskytovat společně, tvořit smíšené minerály oxidu železa nebo jako odlišné fáze v rámci geologické formace.
7. Banded Iron Formations (BIF): Pásovité železné útvary, jak již bylo zmíněno dříve, jsou důležité skalní útvary spojené s hematitem. Tyto útvary se skládají ze střídajících se pásů minerálů bohatých na železo, jako je hematit a magnetit, a vrstev bohatých na oxid křemičitý. BIF jsou významným zdrojem železné rudy a poskytují vhled do geologické historie Země.

Tyto související minerály a skalní útvary poskytují důležitý kontext a pochopení geologických procesů a prostředí, ve kterých se hematit tvoří. Hrají také roli v ekonomickém významu hematitu jako železné rudy a ovlivňují celkový vzhled a složení ložisek bohatých na hematit.

Průmyslové využití hematitu

Hematit je důležitý minerál v různých průmyslových aplikacích, především díky vysokému obsahu železa. Zde jsou některé z hlavních průmyslových použití hematitu:

1. Železná ruda: Hematit je jedním z primárních zdrojů železné rudy. Extenzivně se těží pro svůj obsah železa, které se těží a zpracovává na železo a ocel. Železo a ocel jsou životně důležité materiály používané ve stavebnictví, výrobě, dopravě a mnoha dalších průmyslových odvětvích.
2. Výroba oceli: Hematit je klíčovou složkou při výrobě oceli. Používá se jako primární surovina železné rudy pro vysoké pece. Železo extrahované z hematitu se kombinuje s jinými materiály, jako je koks (uhlík) a vápenecve vysoké peci k výrobě roztaveného železa. Toto roztavené železo se pak různými rafinačními procesy přemění na ocel.
3. Průmysl pigmentů a barev: Hematit se také používá jako pigment v průmyslu barev a pigmentů. Jeho výrazná červenohnědá až černá barva, stejně jako jeho schopnost poskytovat krycí schopnost a trvanlivost, jej činí vhodným pro výrobu červených a hnědých pigmentů. Hematitové pigmenty se používají v různých aplikacích, včetně barev, nátěrů, inkoustů, plastů a keramiky.
4. Šperky a dekorativní použití: Hematit se po staletí používá ve špercích a ozdobných předmětech. Jeho kovový lesk a tmavá barva z něj činí oblíbenou volbu pro korálky, přívěsky a další bižuterní komponenty. Hematitové šperky jsou známé pro svou zemitou přitažlivost a často se nosí pro své uzemňovací a vyrovnávací vlastnosti.
5. Magnetické aplikace: Některé formy hematitu vykazují slabé magnetické vlastnosti, díky čemuž jsou vhodné pro magnetické aplikace. Magnetický hematit, také známý jako hematin nebo „magnetické kameny“, se často používá k výrobě magnetických šperků, jako jsou náramky a náhrdelníky. I když jsou magnetické vlastnosti hematitu relativně slabé, stále nacházejí využití v určitých terapeutických a magnetických produktech.
6. Brusiva a leštící směsi: Hematit se používá jako brusný materiál v různých aplikacích. Jemně mletý hematitový prášek se používá jako brusivo v leštících směsích, dokončování kovů a přípravě povrchu. Lze jej použít k leštění kovů, skla, keramiky a drahých kamenů.
7. Vod: Hematit se používá v procesech úpravy vody, zejména pro odstraňování kontaminantů, jako je např arsen a těžkých kovů. Díky vysokému povrchu a reaktivitě je účinný při adsorpci a odstraňování nečistot z vody.

To jsou jen některé z mnoha průmyslových využití hematitu. Jeho hojnost, vysoký obsah železa a charakteristické vlastnosti z něj činí cenný minerál pro širokou škálu aplikací v odvětvích, jako je metalurgie, stavebnictví, výroba a věda o materiálech.

Distribuce

Hematit je široce rozšířen po celém světě a lze jej nalézt v různých zemích a geologických formacích. Zde jsou některé pozoruhodné oblasti a země známé svými ložisky hematitu:

1. Austrálie: Austrálie je jedním z předních světových výrobců hematitu. Hlavní ložiska hematitu se nacházejí v západní Austrálii, zejména v oblasti Pilbara. Pilbara je známá svými rozsáhlými doly na železnou rudu, včetně těch v Hamersley Range, Mount Tom Price a Paraburdoo.
2. Brazílie: Brazílie je dalším významným producentem hematitu, zejména ve státě Minas Gerais. Oblast Železného čtyřúhelníku v Minas Gerais je známá svými rozsáhlými ložisky hematitu a dalšími minerály železné rudy. Důl Carajás, který se nachází ve státě Pará, je jedním z největších hematitových dolů na světě.
3. Čína: Čína je významným producentem a spotřebitelem hematitu. Země má rozsáhlá ložiska hematitu, především v provinciích Liaoning, Hebei, Shanxi a Anhui. Masivní ložiska hematitu v Číně významně přispívají k železářskému a ocelářskému průmyslu v zemi.
4. Indie: Indie je jedním z největších producentů hematitu a železné rudy na světě. Stát Uríša, zejména okresy Keonjhar a Sundargarh, je známý svými bohatými ložisky hematitu. Jiné státy jako Jharkhand, Chhattisgarh a Karnataka mají také významné zdroje hematitu.
5. Rusko: Rusko má značná ložiska hematitu, s významnými výskyty v Kurské magnetické anomálii v oblastech Kursk a Belgorod. Tato ložiska jsou součástí rozsáhlých zdrojů železné rudy v regionu a hrají klíčovou roli v ruské výrobě železa a oceli.
6. United States: Ve Spojených státech lze ložiska hematitu nalézt v různých oblastech. Region Lake Superior, včetně Minnesoty, Michiganu a Wisconsinu, je známý svým pohořím Mesabi, bohatým na hematit, které je významným zdrojem železné rudy pro ocelářský průmysl USA. Jiné státy, jako je New York, Arkansas a Missouri, mají také výskyty hematitu.
7. Jižní Afrika: Jižní Afrika je domovem významných ložisek hematitu, zejména v provincii Northern Cape. Důl Sishen, který se nachází v oblasti Kathu, je jedním z největších povrchových hematitových dolů na světě.

Kromě těchto zemí se hematit nachází také v mnoha dalších regionech po celém světě, včetně Kanady, Švédska, Ukrajiny, Venezuely, Íránu a Kazachstánu. Rozšířené rozšíření minerálu odráží jeho hojnost a význam jako zdroje železné rudy v různých částech světa.

Drahokam hematit

Hematit se někdy používá jako a drahokam díky svému kovovému lesku a nápadnému vzhledu. Je však důležité si uvědomit, že hematit není tradiční drahokam jako diamanty nebo rubíny. Místo toho je klasifikován jako minerál oxidu železa s vlastnostmi podobnými drahokamům.

Hematitové drahokamy se typicky leští do kabošonů nebo korálků pro použití ve šperkařství. Zde je několik klíčových bodů o hematitu jako drahém kameni:

1. Vzhled: Hematit má výraznou kovově šedou až stříbrnočernou barvu. Jeho povrch může vykazovat vysoký kovový lesk, často připomínající leštěný kov. Drahokam může také vykazovat červenohnědou barvu, když je vyleštěn, známou jako „červený hematit“.
2. Leštění a řezání: Hematit je obvykle tvarován do hladkých zaoblených kabošonů, které vynikají jeho lesklým povrchem. Může být také fasetovaný, i když je to méně časté. Hematitové korálky jsou oblíbené pro použití v náramcích, náhrdelníkech a náušnicích.
3. Velikost a tvar: Drahokamy hematit se mohou lišit velikostí a tvarem v závislosti na požadovaném použití a designu šperku. Kabošony se mohou pohybovat od malých po velké, zatímco korálky přicházejí v různých velikostech a tvarech, jako jsou koule, ovály a rondely.
4. Použití šperků: Drahé kameny hematit se běžně používají ve špercích pro svůj jedinečný vzhled. Mohou být zasazeny do prstenů, přívěsků, náušnic a náramků, buď jako samostatné kusy, nebo v kombinaci s jinými drahokamy nebo kovy pro kontrast a vizuální přitažlivost.
5. Metafyzické a duchovní vlastnosti: Hematit je spojován s uzemněním, ochranou a vyrovnáváním energií v metafyzických přesvědčeních. Věří se, že zlepšuje soustředění, zvyšuje sebevědomí a poskytuje pocit stability. Někteří jedinci nosí hematitové šperky pro jeho údajné energetické a léčivé vlastnosti.
6. Péče a údržba: Drahokamy hematit jsou poměrně odolné, ale mohou být náchylné k poškrábání a poškození hrubým zacházením nebo agresivními chemikáliemi. Je vhodné vyhnout se vystavení hematitových šperků drsným čisticím prostředkům a kyselým látkám. K čištění hematitových drahokamů použijte měkký hadřík nebo jemnou mýdlovou vodu a poté je jemně osušte.

Je důležité nakupovat drahokamy hematit z renomovaných zdrojů, abyste zajistili jejich pravost a kvalitu. I když hematit nemusí mít stejnou vzácnost nebo hodnotu jako tradiční drahé kameny, jeho jedinečný vzhled a metafyzické asociace z něj činí přitažlivou volbu pro nadšence do šperků.

Reference

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