Limonit

Limonit je minerál, který se skládá převážně z hydratovaných železo obvykle oxidy goethit a/nebo lepidokrocit, spolu s dalšími minerály jako magnetit, hematit, a křemen. Je to žlutohnědý až tmavě hnědý minerál s matným nebo zemitým leskem a tvrdostí 4 až 5.5 na Mohsově stupnici. Limonit je sekundární minerál, který vzniká z zvětrávání jiných minerálů obsahujících železo a často se vyskytuje jako uzliny, konkrece nebo vrstvené vklady in sedimentární horniny nebo půdy. Je běžně spojován s jinými minerály, jako je jíl, písek a štěrk. Limonit má různé průmyslové a historické využití, včetně jako Železná Ruda, pigment a půdní kondicionér.

Vznik a výskyt

Limonit vzniká zvětráváním železitých minerálů jako např pyrit, magnetit a hematit za podmínek nízké teploty a nedostatku kyslíku. Minerály oxidu železa reagují s vodou a kyslíkem v atmosféře za vzniku hydratovaných oxidů železa, především goethitu a lepidokrocitu. Proces zvětrávání může probíhat v různých prostředích, jako jsou půdy, bažiny, bažiny a další nízkoenergetická prostředí.

Limonit se běžně vyskytuje v sedimentech skály, včetně pískovců, břidlic a vápenců, jakož i v půdách a jiných nezpevněných sedimentech. Často se vyskytuje jako uzliny, konkrementy nebo vrstvené usazeniny v těchto horninách a půdách. Limonit lze také nalézt ve spojení s jinými minerály, jako je jíl, písek a štěrk.

Je známo, že ložiska limonitu se vyskytují po celém světě, s pozoruhodnými výskyty v Austrálii, Brazílii, Číně, Indii, Rusku a Spojených státech. Ve Spojených státech se limonit nachází v mnoha oblastech, včetně Apalačských hor, oblasti Velkých jezer, Skalistých hor a jihozápadu. Některá z největších a ekonomicky nejvýznamnějších ložisek limonitu se nacházejí v páskované železné útvary, což jsou starověké sedimentární horniny, které obsahují střídající se vrstvy oxidů železa a minerálů bohatých na oxid křemičitý. Tato ložiska vznikla před miliardami let během raných fází historie Země.

Fyzikální vlastnosti

Limonit má řadu fyzikálních vlastností, které jej odlišují od jiných minerálů:

1. Barva: Limonit má typicky žlutohnědou až tmavě hnědou barvu, i když může být také černý nebo červenohnědý.
2. Lesk: Limonit má matný nebo zemitý lesk, což znamená, že špatně odráží světlo a má matný vzhled.
3. Pruh: Pruh limonitu je žlutohnědý.
4. Tvrdost: Limonit má tvrdost 4 až 5.5 na Mohsově stupnici, což znamená, že je poměrně měkký a lze jej poškrábat nožem.
5. Štěpení: Limonit nemá výraznou štěpnost a má tendenci se nepravidelně lámat.
6. Hustota a měrná hmotnost: Hustota limonitu se pohybuje od 2.7 do 4.3 gramů na centimetr krychlový a jeho měrná hmotnost se pohybuje od 2.7 do 4.3.
7. Další charakteristické fyzikální znaky: Limonit se často vyskytuje jako noduly nebo konkrementy, které mají botryoidní (hroznový) nebo krápníkový (rampouchovitý) vzhled. Může mít také pisolitickou (hráškovou) texturu, ve které jsou malá zaoblená zrna slepena dohromady. Limonit lze odlišit od ostatních oxidů železa jeho charakteristickou žlutohnědou barvou a nedostatkem kovového lesku.

Chemické vlastnosti

Limonit je primárně složen z hydratovaných oxidů železa, typicky goethitu a lepidokrocitu, spolu s dalšími minerály, jako je magnetit, hematit a křemen. Jeho chemické vlastnosti lze popsat takto:

1. Složení a molekulární struktura: Chemický vzorec limonitu se mění v závislosti na přesném složení minerálu, ale typicky se píše jako FeO(OH)·nH2O. Je to hydratovaný oxid železa, což znamená, že ve své krystalové struktuře obsahuje molekuly vody.
2. Reaktivita a stabilita: Limonit je stabilní minerál, který za normálních podmínek není příliš reaktivní. Může však reagovat se silnými kyselinami a oxidačními činidly, jako je chlor nebo peroxid vodíku, za vzniku rozpustných solí železa a uvolňování plynného kyslíku.
3. Chemické testy pro identifikaci limonitu: Limonit lze identifikovat řadou chemických testů, včetně kyselého testu, který zahrnuje aplikaci zředěné kyseliny chlorovodíkové na minerál, aby se zjistilo, zda šumí nebo se rozpouští; test magnetismu, který zahrnuje použití magnetu k určení, zda je minerál magnetický; a test pruhu, který zahrnuje tření minerálu o kus neglazovaného porcelánu, aby se zjistilo, jaký barevný pruh za sebou zanechává.

Celkově vzato, chemické vlastnosti limonitu z něj činí užitečný minerál pro různé průmyslové a vědecké aplikace. Jeho stabilita a reaktivita umožňují jeho použití v procesech, jako je katalýza a čištění odpadních vod, zatímco jeho jedinečné složení a struktura z něj činí důležitý předmět studia v oborech mineralogie a geochemii.

Optické vlastnosti

Limonit má řadu optické vlastnosti které lze použít k identifikaci a charakterizaci minerálu:

1. Barva: Limonit má typicky žlutohnědou až tmavě hnědou barvu, i když může být také černý nebo červenohnědý. Přesná barva se může lišit v závislosti na přesném složení minerálu.
2. Průhlednost: Limonit je typicky neprůhledný, což znamená, že nepropouští světlo.
3. Index lomu: Limonit má relativně nízký index lomu asi 1.65, což znamená, že světlo příliš neohýbá ani neláme.
4. Dvojlom: Limonit není dvojlom, což znamená, že při pozorování pod polarizovaným světlem nevytváří dvojitý obraz.
5. Pleochroismus: Limonit nevykazuje pleochroismus, což znamená, že při pohledu z různých úhlů nevykazuje různé barvy.
6. Další optické vlastnosti: Limonit může vykazovat slabě žlutou fluorescenci pod ultrafialovým světlem a může také vykazovat slabou fosforescenci po odstranění zdroje světla.

Celkově nejsou optické vlastnosti limonitu nijak zvlášť výrazné, ale lze je použít v kombinaci s dalšími fyzikálními a chemickými vlastnostmi k identifikaci a charakterizaci minerálu.

Použití limonitu

Limonit má díky svým jedinečným vlastnostem nejrůznější využití v průmyslu a vědě. Některé z nejběžnějších použití limonitu zahrnují:

1. Pigmenty: Limonit lze použít jako pigment v barvách a nátěrech, zejména v zemitých nebo okrových barvách.
2. Cement: Limonit lze použít jako zdroj oxidu železa při výrobě cementu, kde slouží jako barvivo a jako tavidlo, které pomáhá snížit bod tání surovin.
3. Půdní kondicionér: Limonit lze použít jako půdní kondicionér, zejména v kyselých půdách, díky své schopnosti neutralizovat kyselost půdy a poskytovat živiny, jako je železo, hořčík a vápník.
4. Úprava vody: Limonit lze použít jako filtrační médium v ​​systémech úpravy vody k odstranění nečistot jako např arsen, vésta další těžké kovy.
5. Vědecký výzkum: Limonit je běžný minerál v půdě a sedimentárních horninách a lze jej použít jako indikátor minulých podmínek prostředí. Je také významným předmětem studia v oborech mineralogie, geochemie a astrobiologie.

Celkově je limonit všestranným minerálem s řadou průmyslových a vědeckých aplikací, zejména v oblasti stavebnictví, zemědělství a sanace životního prostředí.

otázky životního prostředí

Limonit sám o sobě není považován za významné ohrožení životního prostředí, protože se jedná o přirozeně se vyskytující minerál, který není toxický ani škodlivý pro člověka nebo životní prostředí. S těžbou a zpracováním limonitu jsou však spojeny určité potenciální obavy o životní prostředí, zejména v oblastech, kde se minerál vyskytuje ve velkém množství.

1. Narušení půdy: Těžba limonitu může způsobit významné narušení půdy, zejména při povrchové těžbě. To může mít za následek zničení stanovišť, erozi půdy a další dopady na životní prostředí.
2. Znečištění vody: Těžba a zpracování limonitu může také vést ke znečištění vody, zejména pokud dojde k kyselému odvodňování dolů. To může kontaminovat místní vodní zdroje a poškodit vodní ekosystémy.
3. Znečištění ovzduší: Zpracování limonitu může také způsobit znečištění ovzduší, zejména pokud se spalování používá k extrakci železa z nerostu. To může přispět k problémům s kvalitou ovzduší a respiračním zdravotním problémům v okolních komunitách.
4. Změna klimatu: Těžba a zpracování limonitu, zejména ve velkém množství, může také přispět k emisím skleníkových plynů a změně klimatu.

Celkově se obavy o životní prostředí spojené s limonitem týkají především těžby a zpracování nerostu, spíše než samotného nerostu. Ke zmírnění těchto obav je důležité dodržovat osvědčené postupy odpovědné těžby a minimalizovat dopad těžby a zpracování limonitu na životní prostředí.

Co je minerální skupina?

Limonit není jediný minerál, ale spíše směs několika minerálů a sloučenin. Primárně se skládá z hydratovaných oxidů železa, mezi které patří goethit, akaganeit, lepidokrocit a jarosit. Všechny tyto minerály jsou součástí skupiny oxidových minerálů, což jsou minerály, které obsahují kyslík a jeden nebo více dalších prvků, jako je železo v případě limonitu.

Shrnutí klíčových bodů

Některé z klíčových bodů, které je třeba mít na paměti o limonitu, zahrnují:

• Limonit vzniká chemickým zvětráváním minerálů obsahujících železo v půdě a sedimentárních horninách a je často spojován s jinými oxidy železa, jako je hematit a goethit.
• Limonit má různé fyzikální vlastnosti, včetně matného lesku, tvrdosti 4-5 na Mohsově stupnici a specifické hmotnosti 2.7-4.3.
• Chemicky je limonit primárně složen z hydroxidů železa a dalších nečistot a může obsahovat stopová množství dalších prvků, např. hliník, mangan, a nikl.
• Limonit má relativně nízký index lomu, není dvojlomný ani pleochroický a může vykazovat slabě žlutou fluorescenci pod ultrafialovým světlem.
• Limonit má řadu průmyslových a vědeckých použití, mimo jiné jako pigment v barvách a nátěrech, zdroj oxidu železa při výrobě cementu, půdní kondicionér a filtrační médium v ​​systémech úpravy vody.
• Environmentální obavy spojené s limonitem se primárně týkají těžby a zpracování nerostu a zahrnují narušování půdy, znečištění vody, znečištění ovzduší a změnu klimatu. Ke zmírnění těchto obav by měly být dodržovány zodpovědné těžební postupy a ekologické předpisy.