Пирротин это минерал, сложное неорганическое вещество, в состав которого входят: железо Fe и сера S.
Химическая формула пирротина Fe1-nFe1/2nS.
Применение его ограничено, но иногда применяется в получении серной кислоты, а также красивые образцы для коллекционирования (например в школах, музеях).
Что такое минерал пирротин
Название пирротина происходит от греч. слова пиррос — огненно-красный.
Синоним — магнитный колчедан.
Благодаря дефектной структуре состав пирротина испытывает заметные колебания: химическая формула Fe1-nFe1/2nS, массовая доля железа Fe — от 58,22 до 63,53%; массовая доля серы S — от 34,48 до 41,78.
Обычно пирротин содержит примеси Ni и Сu, которые Н. В. Белов связывает с вхождением в структуру пирротина металлических атомов с большим атомным номером.
Сингония гексагональная, вид симметрии дигексагонально-бипирамидальный D6h — 6/mmm(L66L27PC). В природе также распространена моноклинная модификация.
Моноклинный и гексагональный пирротин обычно встречается совместно, при этом моноклинный в гексагональном образует пластинчатые выделении и тонкие прожилки.
Структурная ячейка пирротина гексагональной модификации содержит 2(Fe²⁺1-nFe³⁺2/3nS). Пространственная группа — D46h — P63/mmc , a0 = а0 =3,43, с0 = 5,68; а0 : с0 = 1 : 1,66.
Для моноклинной модификации: а0=5,94, bo = 3,43, с0 = 5,68; р = 89°34′
Структура типа никелина в которой места Ni заняты Fe, a As — S. Так как часть ионов Fe²⁺ окислена до Fe³⁺, структура имеет дефектный характер.
Агрегаты и габитус
Пирротин обычно встречается в сплошных массах или в виде вкрапленных зерен неправильной формы.
Иногда наблюдаются радиально-волокнистые агрегаты. Кристаллы встречаются редко. Обычно они имеют таблитчатый, реже столбчатый и пирамидальный облик.
На кристаллах чаще всего развиты грани пинакоида {0001}, призмы {1010} и бипирамиды {1011}.
Иногда отмечаются двойники срастания по {1011} и ориентированные нарастания арсенопирита.
Физические свойства
Цвет пирротина бронзово-желтый с бурой побежалостью, цвет черты серовато-черный, блеск металллический.
Непрозрачный. Спайность несовершенная. Излом неровный до полураковистого. Хрупкий. Твердость—3,5—4,5. Плотность —4,58—4,70.
Хороший проводник электричества. Часто магнитный.
Пирротин магнитные свойства: ферромагнитные свойства характерны для моноклинного пирротина, а для гексагонального антиферромагнитные. При 348° С магнитность исчезает.
Под микроскопом в полированных шлифах сильно анизотропный и слабо плеохроирует. Отражательная способность высокая.
Как определить перротин
Диагностические признаки перротина: характерными признаками являются его цвет и магнитные свойства.
Главные линии на рентгенограммах (для гексагональной модификации): 2,63; 2,062; 1,045.
Растворяется в соляной кислоте НСl, выделяя сероводород H2S.
Применение паяльной трубки: сплавляется в черный магнитный королек. В закрытой трубке не изменяется.
Отличие от сходных минералов. Пирротин похож на пентландит (Fe, Ni)9S8, никелин — NiAs, халькопирит — CuFeS2 и пирит — Fe[S2].
Отличия:
1) у пентландита средняя спайность;
2) никелин медно-красный, твердость его — 5;
3) халькопирит латунно-желтый с зелено-черной чертой;
4) пирит встречается обычно в кристаллах и имеет высокую твердость (царапает стекло).
Искусственное получение пиротина. Гексагональный пирротин получают сплавлением железа и серы, нагреванием FeS2 в атмосфере H2S при температуре 550° С.
Встречается он также в заводских шлаках.
Моноклинный пирротин был получен из гексагонального при обработке его бикарбонатом натрия при температуре 175—200° С.
Образование
Пирротин образуется главным образом в связи с эндогенными процессами.
В экзогенных условиях он возникает очень редко и известен в осадочных железных рудах (Керченское месторождение), а также в фосфоритовых желваках.
Эндогенные образования пирротина связаны с основными изверженными породами, где он находится в тесной ассоциации с пентландитом и халькопиритом в так называемых медно-никелевых сульфидных рудах.
Месторождения
К медно-никелевых сульфидных рудным месторождениям относятся Седбери в Канаде, месторождения Бушвельдского комплекса в Африке, а также Монче-Тундра и Норильское месторождения в России.
Пирротин известен также в контактово-метасоматических месторождениях в ассоциации с халькопиритом, пиритом, магнетитом (FeFe2О4), сфалеритом, арсенопиритом (Турьинские рудники на Урале).
В гидротермальных месторождениях в ассоциации с сфалеритом, галенитом, халькопиритом, касситеритом (SnО2), арсенопиритом и др.
В гидротермальных месторождениях пирротин наблюдается в виде хорошо образованных кристаллов (Трансильвания в Румынии, Трепча в Югославии, Трентино в Италии и Потоси в Боливии).
Согласно исследованиям А. Г. Бетехтина, образование пирротина обусловливается концентрацией ионов серы в растворах.
При высокой концентрации S2- железо выделяется в виде дисульфида (Fe[S2]), а при пониженной — в виде моносульфида (FeS).
Разрушение и псевдоморфозы
На земной поверхности пирротин неустойчив и переходит в окисные соединения по такой схеме:
Псевдоморфозы по пирротину образуют пирит, марказит, мелантерит и бурые железняки.
Известны псевдоморфозы пирротина по полевому шпату.
Применение
Залежи пирротиновых руд, не содержащих других металлических полезных ископаемых, имеют ограниченное промышленное значение.
Иногда они разрабатываются с целью получения серной кислоты H2SО4, как заменители пиритовых руд.