O sulfeto de hidrogênio é um dos principais componentes voláteis do magma. Interagindo ativamente com metais, forma muitos compostos. Os derivados do sulfeto de hidrogênio são representados na crosta terrestre por mais de 200 minerais - sulfetos, que, não sendo formadores de rochas, costumam acompanhar certas rochas, sendo fonte de valiosas matérias-primas. A seguir, consideraremos as principais propriedades dos sulfetos e compostos próximos a eles, além de prestar atenção às áreas de uso.
Características gerais de composição e estrutura
Mais de 40 elementos da tabela periódica (geralmente metais) formam compostos com enxofre. Às vezes, em vez disso, arsênico, antimônio, selênio, bismuto ou telúrio estão presentes em tais compostos. Assim, esses minerais são chamados de arsenietos, antimonídeos, selenetos, bismutetos e teluretos. Juntamente com os derivados do sulfeto de hidrogênio, todos estão incluídos na classe dos sulfetos devido à semelhança de propriedades.
Característica para minerais desta classe a ligação química é covalente, comcomponente metálico. As estruturas mais comuns são coordenação, ilha (cluster), às vezes em camadas ou cadeia.
Propriedades físicas dos sulfetos
Praticamente todos os sulfetos são caracterizados por alta gravidade específica. O valor da dureza na escala de Mohs para diferentes membros do grupo varia muito e pode variar de 1 (molibdenita) a 6,5 (pirita). No entanto, a maioria dos sulfetos são bastante macios.
Com poucas exceções, o cleofane é uma espécie de blenda de zinco ou esfalerita, minerais desta classe são opacos, muitas vezes escuros, às vezes brilhantes, o que serve como um importante recurso de diagnóstico (assim como brilho). A refletividade pode variar de média a alta.
A maioria dos sulfetos são minerais com condutividade elétrica semicondutora.
Classificação tradicional
Apesar da semelhança das propriedades físicas básicas, os sulfetos, é claro, têm diferenças de diagnóstico externas, de acordo com as quais são divididos em três tipos.
- Pirites. Este é o nome coletivo dos minerais do grupo dos sulfetos, que possuem um brilho metálico e uma cor que possui tons de amarelo ou amarelo. O representante mais famoso da pirita é a pirita FeS2, também conhecida como enxofre ou pirita de ferro. Eles também incluem calcopirita CuFeS2 (pirita de cobre), arsenopirita FeAsS (pirita arsênica, também conhecida como talheimita ou mispikel), pirrotita Fe7S8 (pirita magnética, magnetopirita) eoutros.
- Glitter. Este é o nome dado aos sulfetos com brilho metálico e cor do cinza ao preto. Exemplos típicos de tais minerais são galena PbS (brilho de chumbo), calcocita Cu2S (brilho de cobre), molibdenita MoS2, antimonite Sb2S3 (brilho de antimônio).
- Fakes. Este é o nome dos minerais do grupo dos sulfetos, caracterizados pelo brilho não metálico. Exemplos típicos de tais sulfetos são esfalerita ZnS (mistura de zinco) ou cinábrio HgS (mistura de mercúrio). Também são conhecidos o realgar As4S4 - blende de arsênico vermelho, e o orpiment As2S3 - mistura de arsênico amarelo.
Diferenças nas características químicas
Uma classificação mais moderna é baseada nas características da composição química e inclui as seguintes subclasses:
- Sulfetos simples são compostos de um íon metálico (cátion) e enxofre (ânion). Exemplos de tais minerais incluem galena, esfalerita e cinábrio. Eles são todos derivados simples de sulfeto de hidrogênio.
- Os sulfetos duplos diferem em que vários (dois ou mais) cátions metálicos se ligam ao ânion enxofre. Estes são calcopirita, bornita (“minério de cobre variegado”) Cu5FeS4, estanina (pirita de estanho) Cu2FeSnS4 e outros compostos semelhantes.
- Dissulfetos são compostos nos quais os cátions estão ligados ao grupo aniônico S2 ou AsS. Estes incluem minerais do grupo de sulfetos e arsenetos (sulfoarsenetos), como pirita,o mais comum, ou arsênico pirita arsenopirita. Também está incluído nesta subclasse o cob altin CoAsS.
- Sulfetos complexos, ou sulfossais. Este é o nome de minerais do grupo de sulfetos, arsenetos e compostos próximos a eles em composição e propriedades, que são sais de tioácidos, como o tiomarsênico H3AsS 3, tiobismuto H3BiS3 ou tioantimônio H3SbS 3. Assim, a subclasse de sulfossais (tioss altos) inclui o mineral lilianita Pb3Bi2S6 ou o chamado Fahlore Cu3(Sb, As)S3.
Características morfológicas
Sulfetos e dissulfetos podem formar grandes cristais: cúbicos (galena), prismáticos (antimonite), na forma de tetraedros (esfalerita) e outras configurações. Eles também formam agregados cristalinos granulares densos ou fenocristais. Sulfetos com uma estrutura em camadas têm cristais tabulares achatados ou foliados, como orpiment ou molibdenita.
A clivagem de sulfetos pode ser diferente. Varia de muito imperfeita em pirita e imperfeita em calcopirita a muito perfeita em uma (orpimento) ou várias (esfalerita, galena). O tipo de fratura também não é o mesmo para diferentes minerais.
Gênese dos minerais de sulfeto
A maioria dos sulfetos são formados por cristalização de soluções hidrotérmicas. Às vezes os minerais deste grupo têm um magmáticoou origem skarn (metassomática), podendo também ser formado durante processos exógenos - sob condições redutoras em zonas de enriquecimento secundário, em alguns casos em rochas sedimentares, como pirita ou esfalerita.
Em condições de superfície, todos os sulfetos, exceto cinábrio, laurita (sulfeto de rutênio) e sperrilita (arseneto de platina), são muito instáveis e sujeitos à oxidação, o que leva à formação de sulfatos. O resultado dos processos de mudança de sulfetos são tipos de minerais como óxidos, halogenetos, carbonatos. Além disso, devido à sua decomposição, é possível a formação de metais nativos - prata ou cobre.
Características de ocorrência
Sulfetos são minerais que formam acumulações de minérios de natureza diferente dependendo de sua proporção com outros minerais. Se os sulfetos predominam sobre eles, costuma-se falar de minérios de sulfeto maciços ou contínuos. Caso contrário, os minérios são chamados de disseminados ou veios.
Muitas vezes os sulfetos são depositados juntos, formando depósitos de minérios polimetálicos. Tais, por exemplo, são minérios de sulfeto de cobre-zinco-chumbo. Além disso, diferentes sulfetos de um metal geralmente formam seus depósitos complexos. Por exemplo, calcopirita, cuprita e bornita são minerais contendo cobre que ocorrem juntos.
Na maioria das vezes, os corpos de minério de depósitos de sulfetos estão na forma de veios. Mas também existem formas de ocorrência lenticular, estoque, reservatório.
Uso de sulfetos
Os minérios de sulfeto são extremamente importantes como fonte demetais raros, preciosos e não ferrosos. Cobre, prata, zinco, chumbo, molibdênio são obtidos a partir de sulfetos. Bismuto, cob alto, níquel, bem como mercúrio, cádmio, rênio e outros elementos raros também são extraídos desses minérios.
Além disso, alguns sulfetos são utilizados na produção de tintas (cinábrio, orpimento) e na indústria química (pirita, marcassita, pirrotita - para a produção de ácido sulfúrico). A molibdenita, além de ser usada como minério, é usada como um lubrificante especial resistente ao calor seco.
Os sulfetos são minerais de interesse devido às suas propriedades eletrofísicas. No entanto, para as necessidades de tecnologia de semicondutores, eletro-ópticos e infravermelho-ópticos, não são usados compostos naturais, mas seus análogos cultivados artificialmente na forma de cristais únicos.
Outra área onde os sulfetos encontram aplicação é a datação geocronológica por radioisótopos de certas rochas de minério usando o método de samário-neodímio. Tais estudos usam calcopirita, pentlandita e outros minerais contendo elementos de terras raras - neodímio e samário.
Estes exemplos mostram que o escopo dos sulfetos é muito amplo. Eles desempenham um papel essencial em várias tecnologias, tanto como matéria-prima quanto como materiais independentes.
