Jarozit

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Jarozit
Drobni kristali jarozita na kremenu; Arabia District, Pershing County, Nevada
Splošno
Kategorija VI. razred: Sulfatni minerali
Kemijska formula KFe3+
3
(OH)6(SO4)2
Strunzova klasifikacija 07.BC.10
Klasifikacija DANA 30.02.05.01
Kristalna simetrija trigonalna 3 2/m haksagonalna raznostranična
Osnovna celica a = 7,304 Å, c = 17,268 Å; Z=3
Lastnosti
Molekulska masa 500,8 g
Barva jantarno rumena ali temno rjava
Kristalni habit kristali so običajno psevdokubični ali ploščati, tudi zrnata skorja, noduli, vlaknata masa ali v konkrecijah
Kristalni sistem trigonalni
Razkolnost razločna na {0001}
Lom neraven do školjkast
Žilavost krhek
Trdota 2,5 - 3,5
Sijaj poddiamanten do steklast, na prelomih smolast
Barva črte svetlo rumena
Prozornost prozoren do prosojen
Specifična teža 2,9 - 3,3
Optične lastnosti enoosen (-)
Lomni količnik nω = 1,815 - 1,820
nε = 1,713 - 1,715
Dvolomnost 0,102 - 0,105
Pleohroizem E: brezbarven, zelo bledo rumen ali bledo zelenkasto rumen
O: globoko zlato rumen ali rdečkasto rjav
Kot 2V zelo majhen
Topnost netopen v vodi, topen v HCl
Drugo močno piroelektričen, ne fluorescira, komaj zaznavno radioaktiven
Sklici [1][2][3]

Jarozit je hidriran bazični kalijev železov sulfatni mineral s kemijsko formulo KFe3+
3
(OH)6(SO4)2, ki je nastal z oksidacijo železovih sulfidov. Pogosto nastaja tudi kot stranski proizvod med čiščenjem in rafiniranjem cinka, v kislih rudniških drenažnimi vodah in okolji s kislo sulfatno prstjo.

Fizikalne lastnosti[uredi | uredi kodo]

Jarozit je krhek mineral s trigonalno kristalno strukturo. Dobro se kolje po osnovni ravnini, ima trdoto 2,5-3, kar ga uvršča med mehke minerale, in specifično težo 3,15-3,26. Je prosojen do neprozoren s steklastim do motnim leskom. Barva je temno rumena do rumenkasto rjava. Včasih se zamenjuje z limonitom in getitom, kar se pogosto dogaja na primer v železovem klobuku. Jarozit je železov analog kalijevega aluminijevega sulfata alunita.

Nizi trdnih raztopin[uredi | uredi kodo]

Kristalna struktura jarozita; barve: kalij (K) = škrlatna, žveplo (S) = olivna, železo (Fe) = modra, celica = sinje modra

V alunitovo nadskupino mineralov spadajo alunit, jarozit, bevdantit, krandalit in florencit. Minerali imajo enako kristalno strukturo, zato se med njimi dogajajo substitucije, katerih rezultat je več nizov trdnih raztopin. Splošna formula cele nadskupine je AB3(TO4)2(OH)6. V alunitovi podskupini je B aluminij (Al), v jarozitovi podskupini pa Fe3+. Bevdantitova podskupina ima splošo formulo AB3(XO4)(SO4)(OH)6, krandalitova AB3(TO4)2(OH)5.H2O in florencitova AB3(TO4)2(OH)5 ali 6.

V nizu jarozit-alunit se Fe3+ lahko zamenja z Al, zato med jarozitom in alunitom (KAl3(SO4)2(OH)6) morda obstaja popoln niz trdnih raztopin, čeprav so vmesni členi redki. Primerki iz Kopeca, Češka republika, imajo približno enako vsebnost Fe3+ in Al, vsebnost Al v jarozitu pa je običajno majhna.

V nizu jarozit-natrojarozit je kalij zamenjan z natrijem najmanj do razmerja Na/K = 1:2,4. Čisti natrijev končni člen NaFe3+
3
(SO4)2(OH)6 ni znan. Natrojaroziti so minerali z razmerjem Na > K. Nastanek končnih členov niza jarozit-natrojarozit je pogojen z nizko temperaturo okolja, ki mora biti nižja od 100 °C. To je razvidno iz nihajoče porazdelitve jarozita in natrojarozita v vzorcih iz rudnika Apex v Arizoni in Gold Hill v Utahu. Vse kaže, da v nizu med obema končnima členoma obstajajo vrzeli,[4] hkrati pa se pojavlja vprašanje, ali je niz med jarozitom in natrojarozitom sploh popoln.

V hidronijjarozitu[5] je K+ zamenjan hidronijevim ionom H3O+. Z naraščajočo vsebnostjo hidronijevega iona se opazno zmanjša mrežni parameter c. Sprememba parametra a je majhna.[6] hidronijjarozit lahko nastane samo iz raztopim s primanjkljajem alkalij, ker se prednostno tvori z alkalijami bogat jarozit.

Enovalentni kation K+ na položaju A lahko zamenjajo dvovalentni kationi.[7] Sprememba lahko poteče na tri načine.

  • Z zamenjavo dveh enovalentnih kationov z enim dvovalentnim kationom, pri čemer nastane na položaju A praznina. Takšen primer je plumbogumit Pb2+Al3(PO4)2(OH)5.H2O, ki spada v krandalitovo podskupino.
  • Z vgradnjo dvovalentnih kationov na položaj B kot na primer v osarizavitu, Pb2+Cu2+Al2(SO4)2(OH)6, ki spada v alunitovo podskupino, in beveritu, PbFe3+
    3
    (AsO4)3−(SO4)(OH)6, ki spada v jarozitovo podskupino.
  • Z zamenjavo dvovalentnh anionov trovalentnimi anioni kot na primer bevdantitovi podskupini.

Zgodovina[uredi | uredi kodo]

Jarozit je prvi opisal nemški mineralog August Breithaupt (1791-1873) leta 1852 na njegovem nahajališču Barranco del Jaroso pri Almeríi, Španija. Njegovo ime je povezano z imenom cvetice jara iz rodu Cistus, ki raste v tem pogorju in ima enako barvo kot mineral.

Vesoljsko pristajalno vozilo Opportunity je leta 2004 z Mössbauerjevim spektrometrom na Marsu odkrilo jarozit. Njegovo odkritje naj bi bil trden dokaz, da so bile na Marsu nekoč velike količine tekoče vode.

Nenavadne glinaste krogle s premerom od 3,5 do 12,5 cm, prekrite z jarozitom, so nedavno odkrili pod templjem Pernate kače v Teotihuacanu, Mehika.[8]

Upraba v znanosti gradiv[uredi | uredi kodo]

Jarozit je tudi bolj splošen naziv za obširno družino spojin s splošno formulo AM3(OH)6(SO4)2, v kateri so A+ lahko Na, K, Rb, NH4, H3O, Ag in Tl, N3+ pa Fe, Cr in V. V fiziki kondenzirane snovi in nanosti gradiv so pomembne zaradi trišestkotne mrežne strukture, kakršno imajo geometrijsko frustriranimi magneti.[9][10]

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Gaines in drugi (1997). Dana's New Mineralogy, 8. izdaja. Wiley.
  2. ^ Jarosite. mindat.org.
  3. ^ Jarosite. Mineral Data Publishing.
  4. ^ American Mineralogist (2007) 92:444-447.
  5. ^ American Mineralogist (2007) 92:1464-1473.
  6. ^ American Mineralogist (1965) 50:1595-1607.
  7. ^ American Mineralogist (1987) 72:178-187.
  8. ^ Robot Finds Mysterious Spheres in Ancient Temple. Discovery News (2013).
  9. ^ A. Harrison (2004). First catch your hare: the design and synthesis of frustrated magnets. J. Phys.: Condens. Matter 16 (9-12): S553–S572. Bibcode: 2004JPCM...16S.553H. doi: 10.1088/0953-8984/16/11/001.
  10. ^ A.S. Wills, A. Harrison, C. Ritter, R. Smith in drugi (2000). Magnetic properties of pure and diamagnetically doped jarosites: Model kagomé antiferromagnets with variable coverage of the magnetic lattice. Phys. Rev. B 61 (9): 6156–6169. Bibcode: 2000PhRvB..61.6156W. doi: 10.1103/PhysRevB.61.6156.

Galerija[uredi | uredi kodo]