Névterek

Oldalműveletek

Azok az ásványi anyagok, amelyek összetételében a fémek és nemfémek oxigénnel nem kombinált keveréke kénnel (S), szelénnel (Se), tellúrral (Te), arzénnal (As) és antimonnal (Sb) (ritkán Bi) találhatók.

ecured

Összegzés

  • 1 A link típusa
  • 2 Eredet és betétek
  • 3 A szulfidok felhasználása és felhasználása
  • 4 Kémiai összetétel
  • 5 A szulfidok részét képező ionok és ionsugaruk
  • 6 A szulfidok osztályát alkotó fajok
  • 7 Fizikai tulajdonságok
  • 8 Kémiai jellemzők
  • 9 A szulfidok megváltoztatása
  • 10 Általános tulajdonságok
  • 11 Források

Link típusa

Ezeknek a vegyületeknek a kötése főként kovalens, bár sokuk markáns fémes jellegű (némelyik szinte ötvözet). Vannak szulfidok (a legegyszerűbbek) is, amelyeknek van bizonyos ionos jellegük. A sztöchiometria törvényei sokszor úgy tűnik, hogy nem teljesülnek, de figyelembe kell venni, hogy a lánc-asszociációk és az összetett csoportok (szulfoszaltok) gyakoriak.

Származás és betétek

A szulfidok felhasználása és felhasználása

A leggyakoribb és legelterjedtebb szulfidok közül néhányat fémércként használnak. A fémek szulfidokból történő kinyeréséhez szükséges, hogy ezeket extraktív kohászati ​​eljárásoknak tegyék ki. Az ércek érdekében általában szükséges egy korábbi koncentráció. A kénezett ércek koncentrációját hagyományosan flotálással hajtják végre, kihasználva az ezen ásványi anyagok és a gangák közötti felületi nedvesíthetőségbeli különbségeket. A szulfidok elválasztását, miután elválasztották a gangáktól, szintén szelektív flotálással hajtják végre, olyan reagensek alkalmazásával, amelyek lenyomják és aktiválják az elválasztandó szulfidok felületét. Ezen műveletek eredményeként olyan koncentrátumokat kapunk, amelyeket ezután pirometallurgiai folyamatoknak vetnek alá. A szulfidokra alkalmazott első pirometallurgiai szakasz a pörkölés, amelynek révén oxidokká alakulnak. A pörkölést speciális kemencékben, általában gereblyékkel, és oxigénáramban végzik, a folyamat elősegítése érdekében, amely keverés esetén a következő reakció szerint történik: 2SZn + 3O2 -> 2ZnO + 2SO2

Ez a folyamat az arzénidekre is vonatkozik, például a mispickelre:
2AsSFe + 5O2-> As2O3 + Fe2O3 + 2SO2

Amint a fém-oxidot megkapjuk, redukciónak vetjük alá (szénnel vagy más reduktorokkal), és a megfelelő fémet kapjuk.

Bár a pirit és a markazit potenciális vasércek, ezeket nem használják erre a célra, a magas kéntartalom miatt, amely rontja a vas minőségét. A kénsav előállításához azonban piritot használnak.

Kémiai összetétel

A kémiai összetétel az XmAp képleten alapul, ahol: NAK NEK: S, Ász, Sb, Se, Te X: Egy vagy több fém

Az A mérete általában nagyobb, mint Xé.

A szulfidok részét képező ionok és ionsugaruk

IONRADIUS (Å)IONRADIUS (Å)IONRADIUS (Å)
Mn + 2 0.8 Zn + 2 0,74 Sn + 2 1.12
Hit + 2 0,76 Ász + 3 0,58 Sn + 4 0,71
Hit + 3 0,64 Ász + 5 0,47 Sb + 3 0,76
Co + 2 0,74 Hg + 2 1.1 Bi + 3 1.2
Ni + 2 0,72 Pd + 2 0,86 Pt + 2 0,96
Cu + 1 0,96 Ag + 1 1.26 Pb + 2 1.2
Cu + 2 0,69 Cd + 2 0,97 Pb + 4 0,84
ION: S-2 Se-2 Te-2 Ász-3 Sb-3
RÁDIÓ: 1.34 1.98 2.21 2.22 2.45

A szulfidok osztályát alkotó fajok

Az ebbe az osztályba tartozó fajok száma meghaladja a 300-at, bár csak 30-at lehet fontosnak tekinteni, mivel nagy számban találhatók meg, és többé-kevésbé elterjedtek. A többieknek általában nagyon korlátozott az érdeklődése a gyűjtés vagy valamilyen speciális tudományos tevékenység iránt. A fémércnek tekintett fontos szulfidok közül a következőket említik:

ÁSVÁNYIÉRC
Cinkféle Zn
Kalcosin Cu
Kalkopirit Cu
Tetrahedrite Cu
Tenantita Cu
Galenit Pb
Cinnabar Hg
Molibdenit Mo
Argentita Ag
Pirargyrit Ag
Proustite Ag
Mispickel Ász
Arzénszulfid Ász
Oropimente Ász
Esmaltina Co és Ni
Cleantite Co és Ni
Skutterudita Co és Ni
Nikkel Se
Antimonit Sb
Bizmutinit Kettős
Greenockite CD

Fizikai tulajdonságok

Ezen ásványok fizikai tulajdonságai a következő pontokban foglalhatók össze:

  • Fémes megjelenés és ragyogás.
  • Nagy sűrűség (legfeljebb 9).
  • Áttetsző. Néhányan a széleken adják át a fényt.
  • Jellegzetes színezetek.
  • Magas törésmutatók.
  • Nagy hő- és elektromos vezetőképesség. Néhány félvezető.
  • A keménység a szerkezettől függ. A láncszerkezetű és a rétegzett szulfidok a leglágyabbak (1–2), míg a kovalensek a legnehezebbek (6–7).

Kémiai jellemzők

A nehézfém-szulfidok általában nagyon alacsony oldhatóságú termékkel rendelkeznek, ezért nagyon oldhatatlanok. Az alkáli- és alkáliföldfém-elemek szulfidjai azonban nagy mértékben oldódnak, olyannyira, hogy általában higroszkóposak. Általános szabályként elmondható, hogy minél nemesebb egy fém, annál stabilabb és oldhatatlanabb a képződött szulfid.

Nagyon oldhatatlan szulfidok képződhetnek bármely pH-n, de az oldhatóbb szulfidok kialakulásához a pH-nak magasabbnak kell lennie. Például az SPb kicsapásához (Kps = 10-28) a pH alacsony (savas) lehet, míg az SMn (Kps = 10-15) képződéséhez magasabb pH (ammónia) szükséges.

A fentiek következtében vannak bizonyos szulfidok, amelyek oldódnak a ClH-ban (SFe, SCd, SZn, SMn, SNi, SCo). Más szulfidok csak akkor oldódnak fel, ha az S-2-ion eltűnik a környezetből, amelyet réz- és ezüst-szulfidok esetében salétromsavval kénné oxidálva érünk el. A nagyon nemesfém-szulfidok csak az aqua regia-ban oldhatók fel, ahol a savasító hatások kombinálódnak az oxidálószerekkel és a komplexképző képességgel.

Mivel az anionok nagyok, könnyen polarizálhatók, és az ezekben a vegyületekben létrejött kötéseknek nagyobb a homopoláris jellege, mint a megfelelő oxigénnel. Ennek köszönhetően tulajdonságai jobban hasonlítanak a natív fémek és elemek tulajdonságaihoz.

Ha figyelembe vesszük egy adott elem S, Se és Te kombinációinak sorozatát, akkor az anion atomszámának növekedésével a vegyület fémes tulajdonságai növekednek. Ugyanez történik, ha összehasonlítjuk az As, Sb és Bi sorozat vegyületeit. Például a bizmutinit erősebb fémes fényű, mint az antimonit, míg az orpiment áttetsző, a kristályok pedig adamantin fényűek.

A szulfidok megváltoztatása

A szulfidok, arzenidek és szulfoszaltok nagy része kisebb-nagyobb mértékben érzékeny az átalakulás kémiai ágenseinek hatására. Azok a szulfidok, amelyek ezeknek a folyamatoknak a legjobban ellenállnak, a legstabilabbak a vízzel, savakkal és oxidáló közegekkel, vagyis a legnemesebb fémekkel (cinóber, sperrilit, laurit stb.) Szemben. De ebbe az osztályba tartozó ásványi anyagok többsége instabil az időjárási viszonyokkal szemben. A szulfidok megváltoztatása szulfátok, karbonátok, oxidok és hidroxidok képződéséhez vezet. Például a galena oxigén jelenlétében anglesitté oxidálódik egy természetes vizekben oldott szén-dioxidot tartalmazó folyamat során: SPb + 2CO3H2 Pb + 2 + SH2 + 2CO3H- SH2 + 2O2 + Pb + 2 + 2CO3H-SO4Pb + 2CO3H2 A teljes folyamat a következőképpen foglalhatók össze: SPb + 2O2 -> SO4Pb Mivel az ólom-szulfát oldhatatlan, az anglesit általában a galénához kapcsolódik, ha oxidációs folyamatoknak vetik alá. Más galériatermékek, például ceruszit is kísérhetik a galenát. A pirit a légkörrel érintkezve vas-hidroxiddá (limonittá) válik.

Általános tulajdonságok

Az oxigén és egy vagy több fém kombinációjával képződött ásványi anyagok ebbe az osztályba tartoznak, és lehetnek vízmentesek vagy hidratáltak. Ezek viszonylag bőséges vegyületek, oly módon, hogy a litoszféra össztömegére számítva (az atmoszférát és a hidroszférát leszámítva) 17 tömegszázalékot képviselnek. Közülük a leggyakoribb a kvarc (SiO2), amelyet nagy távolságban vas-oxidok és hidroxidok követnek. Kisebb mértékben vannak alumínium, mangán, titán és króm oxidjai és hidroxidjai. Az oxidok általában kemény, sűrű és tűzálló ásványok. Általában magmás és metamorf kőzetekben fordulnak elő. A hidroxidok kevésbé kemények és kevésbé sűrűek, mint az oxidok, amelyek a változási folyamatok következményeként jelennek meg. Az oxidok ionos jellegű vegyületek, amelyek többé-kevésbé poláris jellegűek, a fém ionsugarától és elektronikus szerkezetétől függően. Általános szabály, hogy az ionos oxidok a következő tulajdonságokkal rendelkeznek:

  • Nagy keménység, 6-tól 9-ig, a Mohs-skála szerint.
  • Nagy kémiai stabilitás.
  • Magas olvadási hőmérséklet.
  • Alacsony vízoldékonyság.

A hidroxidok általában réteges szerkezetűek. A rétegek közötti kapcsolatok gyengesége miatt szerkezete labilisabb, mint az oxidoké, lágyabb és hámlasztóbb. Ami a színt illeti, a nemesgáz-szerkezetű fém-oxidok (Al + 3, Mg + 2 stb.) Fehérek vagy színtelenek, míg az átmenetifémeknek megfelelőek sötétek és színesek, amelyeknek általában félfémes vagy fémes fényű is . Néhány átmenetifém-oxid mágneses.