Περιεχόμενο
- Τι είναι η Galena;
- Argentiferous Galena - Το Αργυρό Ορείχαλκο
- Σφυρηλάτηση της Γαλένας
- Μεταβολή της Γαλένας
- Είναι πραγματικά "Χιόνι" Γαλένα στη Αφροδίτη;
- Χρήσεις της Γαλένας
- Ασφάλεια μολύβδου
Γαληνίτης: Φωτογραφία ενός ωραίου κυβικού κρυστάλλου galena με γειτονικούς κρυστάλλους ασβεστίου. Ο κρύσταλλος γαλένας είναι περίπου δύο ίντσες σε μια πλευρά. Συλλέγονται από το ορυχείο Sweetwater, την κομητεία Reynolds, το Μιζούρι. Δείγμα και φωτογραφία από Arkenstone / www.iRocks.com.
Τι είναι η Galena;
Η Galena είναι ορυκτό σουλφιδικό μόλυβδο με χημική σύνθεση PbS. Είναι το παγκόσμιο κύριο μετάλλευμα μολύβδου και εξορύσσεται από μεγάλο αριθμό καταθέσεων σε πολλές χώρες. Βρίσκεται σε πυριγενείς και μεταμορφωμένους βράχους σε υδροθερμικές φλέβες μέσης έως χαμηλής θερμοκρασίας. Στα ιζηματογενή πετρώματα εμφανίζεται ως φλέβες, τσιμεντοβλάστες, απομονωμένοι κόκκοι και ως αντικαταστάσεις ασβεστόλιθου και δολοστόνης.
Η Galena είναι πολύ εύκολο να εντοπιστεί. Τα φρεσκοκομμένα κομμάτια παρουσιάζουν τέλεια διάσπαση σε τρεις κατευθύνσεις που τέμνονται σε 90 μοίρες. Έχει ένα ξεχωριστό ασημί χρώμα και λαμπερή μεταλλική λάμψη. Η Γαλένα αμαυρώνει σε ένα θαμπό γκρι. Επειδή ο μόλυβδος είναι ένα κύριο στοιχείο στη γαλένια, το ορυκτό έχει υψηλό ειδικό βάρος (7,4 έως 7,6) το οποίο παρατηρείται αμέσως κατά την παραλαβή ακόμη και μικρών τεμαχίων. Η Galena είναι μαλακή με σκληρότητα Mohs 2,5+ και παράγει γκρίζα έως μαύρη ράβδωση. Οι κρύσταλλοι είναι συνηθισμένοι και συνήθως είναι κύβοι, οκταεδρόνια ή τροποποιήσεις.
Δομή γαλένας: Η Γαλένα έχει χημική σύνθεση του PbS. Αυτό σημαίνει ότι περιέχει ίσο αριθμό ιόντων μολύβδου και σουλφιδίου. Τα ιόντα είναι διατεταγμένα σε κυβικό μοτίβο που επαναλαμβάνεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτή η δομή είναι αυτό που κάνει τους κρυστάλλους της γαλένας να έχουν μια κυβική μορφή και προκαλεί τη θραύση της γαλένας σε τρεις κατευθύνσεις υπό ορθή γωνία.
Argentiferous galena: Argentiferous galena από Coeur dAlene, Idaho. Το δείγμα είναι περίπου 2-1 / 2 ίντσες (6,4 εκατοστά). Η αργιλιστική γκάλενα έχει περιεκτικότητα σε αργύρια που συχνά είναι αρκετά υψηλή ώστε η γαλένια να εξορύσσεται ως άργυρο. Ορισμένα ορυχεία Galena λαμβάνουν περισσότερα έσοδα από το ασήμι τους παρά από την παραγωγή μολύβδου τους.
Argentiferous Galena - Το Αργυρό Ορείχαλκο
Το τυπικό δείγμα γαλένας είναι περίπου 86,6% μόλυβδος και 13,4% θείο κατά βάρος. Ωστόσο, ορισμένα δείγματα γαλενίας περιέχουν μέχρι και λίγα ασημένια κατά βάρος. Ονομάζονται "αργυρόχρωμη γαλένια" λόγω της περιεκτικότητάς τους σε αργύρια. Σε αυτά τα δείγματα, το ασήμι μπορεί να υποκαταστήσει το μόλυβδο στην ατομική δομή της γαλένας ή μπορεί να εμφανιστεί σε μικροσκοπικούς κόκκους ορυκτών αργύρου που περιλαμβάνονται στη γαλένια.
Το ασήμι μέσα στο γαλένιο διαταράσσει την κρυσταλλική δομή, η οποία συχνά προκαλεί τη γαλένα να έχει καμπύλες πλευρές διάσπασης. Αυτό το μικροσκοπικό κομμάτι της γνώσης μπορεί να είναι ένα ισχυρό εργαλείο αναζήτησης. Εκτός από το ασήμι, η γαλένια μπορεί να περιέχει μικρές ποσότητες αντιμονίου, αρσενικού, βισμούθιου, καδμίου, χαλκού και ψευδαργύρου. Μερικές φορές το σελήνιο υποκαθιστά το θείο στο γαλένιο.
Τμήματα διάσπασης της γαλένας: Μία από τις πιο διαγνωστικές ιδιότητες του galena είναι η ικανότητά του να σπάσει με διάσπαση σε τρεις κατευθύνσεις που τέμνονται υπό ορθές γωνίες. Αυτό σχηματίζει θραύσματα διάσπασης που είναι κυβικά και ορθογώνια σε σχήμα. Αυτή η φωτογραφία δείχνει κομμάτια θρυμματισμένης γαλένας που εμφανίζουν σαφώς τη διάσπαση της δεξιάς γωνίας. Αυτή η χαρακτηριστική διάσπαση προκαλείται από την κυβική εσωτερική δομή ορυκτών όπως φαίνεται παραπάνω.
Τιμή Galena: Ορισμένα ορυχεία παράγουν περισσότερα έσοδα από την περιεκτικότητα σε ασβέστιο του γαλένιου τους παρά από το περιεχόμενο μόλυβδου. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα ορυχείο που παράγει αργιλιστική γαλένια με μέση σύνθεση 86% μολύβδου, 13% θείο και μόλις 1% ασήμι (όπως φαίνεται στο διάγραμμα στα αριστερά).
Εάν η τιμή του αργύρου είναι $ 25 ανά ουγγιά και η τιμή του μολύβδου είναι $ 1 ανά λίβρα, η αξία του μολύβδου σε έναν τόνο μεταλλεύματος θα είναι $ 1720, ενώ η αξία του αργύρου στον ίδιο τόνο μεταλλεύματος θα είναι $ 7292 που φαίνεται στο διάγραμμα στα δεξιά).
Η μικρή ποσότητα αργύρου έχει τεράστιο αντίκτυπο στα έσοδα, διότι στις τιμές που υποθέτουμε, το ασήμι είναι 364 φορές πιο πολύτιμο από ένα ίσο βάρος μολύβδου. Είναι εύκολο να καταλάβουμε γιατί οι επιχειρήσεις εξόρυξης γίνονται ενθουσιασμένοι από τη γαλακτοκομική γαλναία! Παρόλο που η γκάλενα είναι το μεταλλεύμα που αφαιρείται και το μόλυβδο αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του προϊόντος, αυτά τα ορυχεία αποκαλούνται συχνά "αργυρικά ορυχεία".
Χύτευση μετάλλων: Η Γαλένα είναι ένα από τα ευκολότερα μεταλλεύματα που μύριζε. Μπορεί απλά να τοποθετηθεί σε μια φωτιά και στη συνέχεια το μόλυβδο μπορεί να ανακτηθεί από κάτω από τις στάχτες όταν βγαίνει η φωτιά. Οι αρχαιολόγοι έχουν βρει στοιχεία ότι το μολύβι χύθηκε ήδη από το 6500 π.Χ. στη σημερινή Τουρκία. Μικρές ποσότητες αργύρου εξευγενίστηκαν από το μόλυβδο από τους Ρωμαίους πριν από περίπου 2000 χρόνια. Εικόνα δημοσίου τομέα από τον Georgius Agricola.
Σφυρηλάτηση της Γαλένας
Η Γαλένα είναι πολύ εύκολο να μυρίζει. Εάν πέτρες που περιέχουν γκαλενά τοποθετούνται σε πυρκαγιά, το μόλυβδο μπορεί να συλλεχθεί από κάτω από την τέφρα μετά την καύση της φωτιάς. Οι άνθρωποι έχουν επωφεληθεί από αυτό το απλό τήγμα για χιλιάδες χρόνια. Οι αρχαιολόγοι έχουν βρει μολύβδινες χάντρες και αγάλματα στην Τουρκία που χρονολογούνται γύρω στο 6500 π.Χ. Ο μόλυβδος είναι ίσως το πρώτο μέταλλο που έχει υποστεί επεξεργασία από ένα μεταλλεύμα. Οι αρχαίοι Ρωμαίοι έκαναν σωλήνα μολύβδου και το χρησιμοποιούσαν ως εσωτερικά υδραυλικά. (Το Plumbum είναι η λατινική λέξη για το μόλυβδο. Η λέξη "υδραυλικά" και η χρήση του "Pb" ως χημικού συμβόλου για το μόλυβδο προέρχονται από τους αρχαίους Ρωμαίους.)
Οι αρχαίοι Έλληνες και οι Ρωμαίοι μπόρεσαν να χωρίσουν το ασήμι από το μόλυβδο πριν από περίπου 2000 χρόνια. Πολλά από τα ράβδους μολύβδου οδηγού ήταν εγγεγραμμένα "Ex Arg" ή "Ex Argent" για να σημάνει ότι το ασήμι είχε αφαιρεθεί από το μόλυβδο. Οι Έλληνες ήταν σε θέση να επιδιώξουν να οδηγήσουν σε περιεκτικότητα σε ασήμι 0,02% και οι Ρωμαίοι σε περιεκτικότητα σε ασήμι 0,01%. Είναι εκπληκτικό ότι ήταν σε θέση να συνειδητοποιήσουν ότι ο μόλυβδος περιείχε ασήμι και εκπληκτικό ότι ήταν σε θέση να αναπτύξουν μια τέτοια αποτελεσματική μέθοδο καθαρισμού!
Μεταβολή της Γαλένας
Η Γαλένα έχει καιρικές συνθήκες. Οι φρέσκες επιφάνειες της γαλένας αμαυρώνουν γρήγορα από ασημί μεταλλική λάμψη σε θαμπό γκρι έως μαύρο μαύρο χρώμα. Όταν εκτίθεται στα στοιχεία ή ταφεί στο έδαφος, το galena γρήγορα καιρικές συνθήκες σε anglesite, cerussite, pyromorphite, ή άλλο ορυκτό μόλυβδο. Αυτά τα ορυκτά χρησιμοποιούνται συχνά στην αναζήτηση. Όταν βρίσκονται στην επιφάνεια, αποκαλύπτουν συχνά ότι η γαλένια είναι παρούσα κάτω.
Είναι πραγματικά "Χιόνι" Γαλένα στη Αφροδίτη;
Ο πλανήτης Αφροδίτη έχει ένα αφιλόξενο περιβάλλον, όπου τα ηφαίστεια διοχετεύουν υπερβολικά αέρια στην ατμόσφαιρα. Το θείο και το μόλυβδο είναι μεταξύ των αερίων που εκρήγνυνται από τα ηφαίστεια της Αφροδίτης. Παραμένουν στην αέρια φάση μέχρι να είναι αρκετά υψηλές στην ατμόσφαιρα για να συμπυκνώσουν.
Το 2004, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον στο Σαιντ Λούις έδωσαν εύλογες ενδείξεις ότι το "χοντρό μέταλλο χιονιού" - το οποίο είναι πιθανότατα ένας συνδυασμός θειούχου μολύβδου (galena) και σουλφιδίου βισμούθου - πέφτει στα υψηλότερα υψώματα της Αφροδίτης.
Γυαλί κρυστάλλου Galena: Μια από τις πιο ενδιαφέρουσες χρήσεις της γαλένας ήταν στα πρώιμα ραδιόφωνα κρυστάλλου. Η λειτουργία αυτών των ραδιοφώνων απαιτούσε εναλλασσόμενο ρεύμα να μετατραπεί σε παλμικό συνεχές ρεύμα. Για να συμβεί αυτό, χρησιμοποιήθηκε ένα υλικό ημιαγωγού για να περιορίσει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος προς μία κατεύθυνση. Το εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει μέσα από ένα καλώδιο, γνωστό ως whisker γάτας, σε κρυστάλλωμα ημιαγωγού, ο οποίος ήταν συνήθως ένας κρύσταλλος γαλενίας, ο οποίος επέτρεπε μόνο τη ροή σε μία μόνο κατεύθυνση. Image copyright iStockphoto / Greg_H.
Χρήσεις της Γαλένας
Η Γαλένα είναι ένα πολύ σημαντικό μεταλλικό στοιχείο, επειδή χρησιμεύει ως μεταλλεύματα για την μεγαλύτερη παραγωγή μολύβδου παγκοσμίως. Είναι επίσης ένα σημαντικό μετάλλευμα αργύρου. Η Γαλένα έχει πολύ λίγες χρήσεις πέρα από την υπηρεσία της ως μεταλλεύματος, αλλά αυτό δεν πρέπει να μειώσει τη σημασία της για την κοινωνία.
Η πρώτη χρήση μόλυβδος σήμερα είναι στις μπαταρίες μολύβδου-οξέος που χρησιμοποιούνται για την εκκίνηση των αυτοκινήτων. Η τυπική μπαταρία αυτοκινήτου περιέχει περίπου είκοσι λίβρες μολύβδου και πρέπει να αντικαθίσταται κάθε τέσσερα ή πέντε χρόνια. Υπάρχουν δισεκατομμύρια από αυτές τις μπαταρίες μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες. Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος χρησιμοποιούνται επίσης ως τροφοδοτικά εφεδρείας για δίκτυα υπολογιστών, εγκαταστάσεις επικοινωνίας και άλλα κρίσιμα συστήματα. Ο μόλυβδος είναι επίσης ένα από τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται στα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας που συνδέονται με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και τα υβριδικά οχήματα.
Ο καλύτερος τρόπος να μάθετε για τα ορυκτά είναι να μελετήσετε με μια συλλογή μικρών δειγμάτων που μπορείτε να χειριστείτε, να εξετάσετε και να παρατηρήσετε τις ιδιότητές τους. Οι ανέξοδες συλλογές ορυκτών διατίθενται στο Κατάστημα.
Ασφάλεια μολύβδου
Πολλές χρήσεις ενώσεων μολύβδου και μολύβδου έχουν διακοπεί ή μειωθούν σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες ως απάντηση σε ανησυχίες για την υγεία. Ορισμένες από αυτές τις χρήσεις περιλαμβάνουν το μόλυβδο σε χρώματα οικιακής χρήσης, καύσιμα αυτοκινήτων, συγκολλητικά, πυρομαχικά, βάρη αλιείας, κεραμικά βερνίκια, φυτοφάρμακα, καλλυντικά, γυαλί, πλαστικά, κράματα και πολλά άλλα προϊόντα. Για το λόγο αυτό, πολλά σχολεία έχουν αφαιρέσει το galena από φοιτητικά ορυκτά κιτ και το έχουν αντικαταστήσει με ένα ορυκτό με χαμηλότερο επίπεδο ανησυχίας.