Сулфиди

Пространства от имена

Действия на страницата

Към този клас принадлежат онези минерали, в чийто състав не-кислородната комбинация от метали и неметали със сяра (S), селен (Se), телур (Te), арсен (As) и антимон (Sb) (рядко Bi).

Обобщение

• 1 Тип връзка
• 2 Произход и депозити
• 3 Употреба и приложение на сулфиди
• 4 Химичен състав
• 5 Йони, които са част от сулфидите и техните йонни радиуси
• 6 Видове, които съставляват класа на сулфидите
• 7 Физически свойства
• 8 Химични характеристики
• 9 Промяна на сулфидите
• 10 Общи свойства
• 11 Източници

Тип връзка

Видът на връзката, която тези съединения присъстват, е главно ковалентен, въпреки че много от тях имат подчертан метален характер (някои са почти сплави). Има и сулфиди (най-простите) с определен йонен характер. Много пъти законите на стехиометрията изглежда не са изпълнени, но трябва да се има предвид, че често се срещат верижни асоциации и сложни групи (сулфосоли).

Произход и депозити

Употреба и приложение на сулфиди

Някои от най-разпространените и широко разпространени сулфиди се използват като метални руди. За получаване на метали от сулфиди е необходимо те да бъдат подложени на процеси на добивна металургия. В полза на рудата обикновено е необходима предварителна концентрация. Концентрацията на сулфуризираните руди традиционно се извършва чрез флотация, като се възползват от разликите в омокряемостта на повърхността, които съществуват между тези минерали и гангите. Разделянето между сулфидите, след като се отдели от гангата, също се извършва чрез селективна флотация, като се използват реагенти, които депресират и активират повърхностите на сулфидите, които трябва да се отделят. В резултат на тези операции се получават концентратите, които впоследствие се подлагат на пирометалургични процеси. Първият пирометалургичен етап, приложен към сулфидите, е печенето, чрез което те се трансформират в оксиди. Печенето се извършва в специални фурни, обикновено с гребла, и в поток кислород, за да се благоприятства процесът, който в случай на смесване протича съгласно следната реакция:

Този процес се отнася и за арсениди, като миспикел:
2AsSFe + 5O2-> As2O3 + Fe2O3 + 2SO2

След като се получи металният оксид, той се подлага на редукция (с въглерод или други редуктори) и се получава съответният метал.

Въпреки че пиритът и марказитът са потенциални железни руди, те не се използват за тази цел поради високото съдържание на сяра, което влошава качеството на желязото. Въпреки това, пиритът се използва за получаване на сярна киселина.

Химичен състав

Химичният състав се основава на формулата XmAp, където: ДА СЕ: S, Ace, Sb, Se, Te Х: Един или повече метали

Размерът на A обикновено е по-голям от този на X.

Йони, които са част от сулфидите и техните йонни радиуси

Видове, които образуват класа на сулфидите

Броят на видовете, които съставляват този клас, е над 300, въпреки че само 30 могат да се считат за важни, тъй като се срещат в голям брой и са повече или по-малко разпространени. Останалите обикновено имат много ограничен интерес към колекционерството или към някаква специфична научна дейност. Сред важните сулфиди, които се считат за метални руди, се споменават следните:

Физически свойства

Физическите свойства на тези минерали могат да бъдат обобщени в следните точки:

• Метален вид и блясък.
• Висока плътност (до 9).
• Непрозрачно. Някои пропускат светлина по краищата.
• Характерни оцветители.
• Високи показатели на пречупване.
• Голяма топлинна и електрическа проводимост. Някои са полупроводници.
• Твърдостта зависи от структурата. Сулфидите с верижни структури и стратифицирани са най-меки (1 до 2), докато ковалентните са най-твърди (6 до 7).

Химични характеристики

Сулфидите на тежките метали обикновено имат продукт с много ниска разтворимост, което ги прави много неразтворими. Сулфидите на алкалните и алкалоземните елементи обаче имат голяма разтворимост до степен, че те обикновено са хигроскопични. Като общо правило може да се каже, че колкото по-благороден е даден метал, толкова по-стабилни и неразтворими ще бъдат образуваните от него сулфиди.

Много неразтворими сулфиди могат да се образуват при всяко рН, но за да се образуват по-разтворимите сулфиди, рН трябва да е по-високо. Например, за утаяване на SPb (Kps = 10-28), рН може да бъде ниско (киселинно), докато за образуването на SMn (Kps = 10-15) е необходимо по-високо рН (амоняк).

В резултат на горното има някои сулфиди, които са разтворими в ClH (SFe, SCd, SZn, SMn, SNi, SCo). Други сулфиди се разтварят само ако йонът S-2 е изчезнал от околната среда, което се постига чрез окисляването му до сяра с азотна киселина, в случая на медни и сребърни сулфиди. Много благородни метални сулфиди могат да се разтварят само в акварегия, където подкисляващите действия се съчетават с окислителните и със сложноформиращата способност.

Тъй като анионите са големи, те могат лесно да се поляризират и връзките, установени в тези съединения, имат по-голям хомополярен характер от съответните оксигенати. Поради това свойствата му са по-близки до тези на местните метали и елементи.

Ако се разглежда поредицата от комбинации на даден елемент със S, Se и Te, металните свойства на съединението се увеличават с увеличаването на аниона в атомното число. Същото се случва, ако се сравняват съединенията от серията As, Sb и Bi. Например бисмутинитът има по-интензивен метален блясък от антимонита, докато орпиментът е полупрозрачен, а кристалите имат адамантинов блясък.

Промяна на сулфидите

Повечето от сулфидите, арсенидите и сулфосолите са чувствителни, в по-голяма или по-малка степен, към действието на химични агенти на промяна. Сулфидите, които най-добре се противопоставят на тези процеси, са най-стабилни срещу вода, киселини и окислителни среди, тоест тези от най-благородните метали (цинобър, сперрилит, лаурит и др.). Но повечето минерали от този клас са нестабилни към атмосферните условия. Промяната на сулфидите води до образуването на сулфати, карбонати, оксиди и хидроксиди. Например, галенитът се окислява до англезит в присъствието на кислород в процес, при който се намесва въглероден анхидрид, разтворен в естествени води: SPb + 2CO3H2 Pb + 2 + SH2 + 2CO3H- SH2 + 2O2 + Pb + 2 + 2CO3H- SO4Pb + 2CO3H2 Цялостният процес може да бъде обобщен, както следва: SPb + 2O2 -> SO4Pb Тъй като оловният сулфат е неразтворим, обикновено се появява англезит, свързан с галена, когато е бил подложен на окислителни процеси. Други продукти за промяна, като церусит, също могат да придружават галена. В контакт с атмосферата пиритът се превръща в железен хидроксид (лимонит).

Общи свойства

Минералите, образувани от комбинацията на кислород с един или повече метали, принадлежат към този клас и могат да бъдат безводни или хидратирани. Те са относително изобилни съединения, по такъв начин, че върху общото тегло на литосферата (с изключение на атмосферата и хидросферата), те представляват 17 тегловни%. От всички тях най-разпространен е кварцът (SiO2), последван от голямо разстояние от железни оксиди и хидроксиди. В по-малка степен са оксидите и хидроксидите на алуминия, мангана, титана и хрома. Като цяло оксидите са твърди, плътни и огнеупорни минерали. Обикновено се срещат в магматични и метаморфни скали. Хидроксидите са по-малко твърди и по-малко плътни от оксидите, като се появяват като следствие от процесите на промяна. Оксидите са съединения с йонна природа, с повече или по-малък полярен характер, в зависимост от йонния радиус и електронната структура на метала. Като общо правило, йонните оксиди имат следните характеристики:

• Голяма твърдост, от 6 до 9, по скалата на Моос.
• Висока химическа стабилност.
• Висока температура на топене.
• Ниска разтворимост във вода.

Хидроксидите обикновено имат слоести структури. Поради слабостта на връзките между слоевете, структурата му е по-лабилна от тази на оксидите, като е по-мека и ексфолираща. По отношение на цвета металните оксиди с благородна газова структура (Al + 3, Mg + 2 и др.) Са бели или безцветни, докато тези, съответстващи на преходните метали, са тъмни и оцветени, които също обикновено имат полуметален до метален блясък . Някои оксиди на преходните метали са магнитни.

• Вибротерапия - EcuRed
• Рубла - EcuRed
• Червена кина - EcuRed
• Стълб със стълб - EcuRed
• Цинк - EcuRed