Indhold
- Hvad er Galena?
- Argentiferous Galena - The Silver Ore
- Smeltning Galena
- Ændring af Galena
- "Sne" Galena virkelig på Venus?
- Brug af Galena
- Blysikkerhed
Galena: Foto af en dejlig kubisk galenakrystall med tilstødende kalsitkrystaller. Galenakrystallen er omkring to inches på en side. Samlet fra Sweetwater Mine, Reynolds County, Missouri. Eksempel og foto af Arkenstone / www.iRocks.com.
Hvad er Galena?
Galena er et bly-sulfidmineral med en kemisk sammensætning af PbS. Det er verdens primære malm af bly og udvindes fra et stort antal aflejringer i mange lande. Det findes i stødende og metamorfe sten i mellem- til lavt temperatur hydrotermale årer. I sedimentære klipper forekommer det som vener, brecciacement, isolerede korn og som erstatning for kalksten og doloston.
Galena er meget let at identificere. Frisk knuste stykker udviser perfekt spaltning i tre retninger, der krydser 90 grader. Det har en markant sølvfarve og en lys metallisk glans. Galena pletter mod en kedelig grå. Fordi bly er et primært element i galena, har mineralet en høj specifik tyngdekraft (7,4 til 7,6), der øjeblikkeligt bemærkes, når man afhenter endda små stykker. Galena er blød med en Mohs-hårdhed på 2,5+ og producerer en grå til sort stribe. Krystaller er almindelige, og de er normalt terninger, oktaedre eller modifikationer.
Struktur af galena: Galena har en kemisk sammensætning af PbS. Det betyder, at det indeholder et lige så stort antal bly- og sulfidioner. Ionerne er arrangeret i et kubisk mønster, der gentages i alle retninger. Denne struktur er det, der får krystaller af galena til at have en kubisk form og får galena til at bryde i tre retninger i rette vinkler.
Argentiferous galena: Argentiferous galena fra Coeur dAlene, Idaho. Prøven er ca. 6-1 centimeter på tværs. Argentiferous galena har et sølvindhold, der ofte er højt nok til, at galenaen kan udvindes som en malm af sølv. Nogle galena-miner får flere indtægter fra deres sølv end fra deres blyproduktion.
Argentiferous Galena - The Silver Ore
Den typiske prøve af galena er ca. 86,6 vægtprocent bly og 13,4 vægtprocent svovl. Nogle eksempler på galena indeholder dog op til et par procent sølv efter vægt. De kaldes "argentiferous galena" på grund af deres sølvindhold. I disse prøver kan sølv erstatte bly i galenas atomstruktur, eller det kan forekomme i små korn af sølvmineraler inkluderet i galena.
Sølv inden i galena forstyrrer krystalstrukturen, hvilket ofte får galena til at have buede spaltningsflader. Denne lille smule viden kan være et kraftfuldt efterforskningsværktøj. Foruden sølv kan galena indeholde mindre mængder antimon, arsen, vismut, cadmium, kobber og zink. Undertiden erstatter selen svovl i galena.
Spaltningsfragmenter af galena: En af de mest diagnostiske egenskaber ved galena er dens evne til at bryde ved spaltning i tre retninger, der krydser vinkelret. Dette danner spaltningsfragmenter, der er kubiske og rektangulære. Dette foto viser stykker knust galena, der tydeligt viser den rette vinkel spaltning. Denne karakteristiske spaltning er forårsaget af den kubiske indre struktur af mineraler som vist ovenfor.
Galena-værdi: Nogle miner producerer mere indtægter fra sølvindholdet i deres galena end fra blyindholdet. Antag, at vi har en mine, der producerer argentiferøs galena med en gennemsnitlig sammensætning på 86% bly, 13% svovl og kun 1% sølv (som vist i diagrammet til venstre).
Hvis sølvprisen er $ 25 pr. Troy ounce, og blyprisen er $ 1 pr. Avoirdupois pund, vil værdien af bly i et ton malm være $ 1720, mens værdien af sølvet i det samme ton malm vil være $ 7292 (som vist i diagrammet til højre).
Den lille mængde sølv har en enorm indflydelse på indtægterne, fordi sølv til de antagede priser er 364 gange mere værdifuld end en lige vægt af bly. Det er let at forstå, hvorfor mineselskaber bliver begejstrede af argentiferous galena! Selvom galena er malmen, der fjernes, og bly udgør hovedparten af produktet, kaldes disse miner ofte "sølvminer."
Smeltemetaller: Galena er en af de letteste malme at smelte. Det kan simpelthen placeres i en ild, og derefter kan bly udvindes under asken, når ilden slukker. Arkæologer har fundet bevis for, at bly blev smeltet allerede i 6500 f.Kr. i det, der nu er Tyrkiet. Små mængder sølv blev raffineret fra bly af romerne for ca. 2000 år siden. Offentligt ejendomsbillede af Georgius Agricola.
Smeltning Galena
Galena er meget let at smelte. Hvis sten, der indeholder galena, anbringes i en ild, kan bly opsamles nedenunder asken, efter at ilden brænder ud. Folk har draget fordel af denne enkle smeltning i tusinder af år. Arkæologer har fundet blyperler og statuer i Tyrkiet, der kan dateres tilbage til omkring 6500 f.Kr. Bly er sandsynligvis det første metal, der er blevet forarbejdet fra en malm. De gamle romere lavede blyrør og brugte det som indendørs VVS. (Plumbum er det latinske ord for bly. Ordet "VVS" og vores brug af "Pb" som det kemiske symbol for bly kommer fra de gamle romere.)
De gamle grækere og romere var i stand til at adskille sølv fra bly for omkring 2000 år siden. Mange af de romerske blygreb blev påskrevet "Ex Arg" eller "Ex Argent" for at indikere, at sølvet var fjernet fra blyet. Grækerne kunne desilver føre til 0,02 procent sølvindhold og romerne til 0,01 procent sølvindhold. Det er overraskende, at de var i stand til at indse, at blyet indeholdt sølv og forbløffende, at de var i stand til at udvikle en så effektiv metode til raffinering!
Ændring af Galena
Galena væver let. Friske overflader af galena pletter hurtigt fra en sølv metallisk glans til en kedelig grå til kedelig sort farve. Når de udsættes for elementerne eller begraves i jorden, trækkes galena hurtigt af til vinkelsite, cerussit, pyromorphite eller et andet blymineral. Disse mineraler bruges ofte til efterforskning. Når de findes på overfladen, afslører de ofte, at der findes galena nedenfor.
"Sne" Galena virkelig på Venus?
Planeten Venus har et ugjestmildt miljø, hvor vulkaner lufter overophedede gasser ud i atmosfæren. Svovl og bly er blandt de gasser, der er udbrudt fra vulkanerne på Venus. De forbliver i gasfasen, indtil de er høje nok i atmosfæren til at kondensere.
I 2004 leverede forskere ved Washington University i St. Louis plausibel bevis for, at "tungmetalsnæ" - som sandsynligvis er en kombination af blysulfid (galena) og vismutssulfid - falder i Venus højere højder.
Galena krystalradio: En af de mest interessante anvendelser af galena var i tidlige krystalradioer. Betjeningen af disse radioer krævede, at vekselstrøm konverteres til en pulserende jævnstrøm. For at dette skulle ske, blev der anvendt et halvledermateriale til at begrænse strømmen af elektricitet i en retning. Vekselstrømmen flød gennem en ledning, kendt som en kattehår, ind i en halvlederkrystall, som normalt var en krystal af galena, som kun tilladte strømning i en enkelt retning. Billede copyright / Greg_H.
Brug af Galena
Galena er et meget vigtigt mineral, fordi det fungerer som en malm for de fleste af verdens blyproduktion. Det er også en betydelig malm af sølv. Galena har meget få anvendelser ud over sin tjeneste som malm, men det bør ikke mindske dens betydning for samfundet.
Den første brug af bly i dag er i blysyrebatterierne, der bruges til at starte biler. Det typiske autobatteri indeholder cirka tyve kilo bly og skal udskiftes hvert fjerde eller femte år. Der er milliarder af disse batterier i USA alene. Blysyrebatterier bruges også som standby-strømforsyning til computernetværk, kommunikationsfaciliteter og andre kritiske systemer. Bly er også et af de metaller, der bruges i energilagringssystemer forbundet med kraftproduktion og hybridbiler.
Den bedste måde at lære om mineraler er at studere med en samling af små prøver, som du kan håndtere, undersøge og observere deres egenskaber. Billig mineralsk samling er tilgængelig i butikken.
Blysikkerhed
Mange anvendelser af bly og blyforbindelser er blevet afbrudt eller reduceret markant i løbet af de sidste par årtier som svar på sundhedsmæssige bekymringer. Nogle af disse anvendelser inkluderer bly i boligmaling, motorkøretøjsbrændstof, lodning, ammunition, fiskevægte, keramiske glasurer, pesticider, kosmetik, glas, plast, legeringer og mange andre produkter. Af denne grund har mange skoler fjernet galena fra studerendes mineralsæt og har erstattet det med et mineral med et lavere bekymringsniveau.