Wurtzit

Wurtzit
Wurtzite-245570.jpg
(c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
KategoriMineral
GruppP63mc
Strunz klassificering2.CB.45
Kemisk formel(Zn,Fe)S
FärgSvart, brun, brunröd
KristallstrukturHexagonala
TvillingbildningMycket sällan
Spaltningperfekt {1010} tydlig, {0001}
BrottOjämnt
Hårdhet (Mohs)3,5–4
GlansDiamantglans.
Ljusbrytningnω = 2,356 nε = 2,378[1]
Optisk karaktärEnaxligt +
Densitet3,98–4,08
Smältpunkt1700±20 [2]
LöslighetNärmast olöslig i vatten, löslig i saltsyra
TyplokalSan José-gruvan vid Oruro
ÖvrigtPiezoelektrisk;

Wurtzit är ett hexagonalt ovanligt mineral med zink och svavel, en zinksulfid ZnS som även betecknas β-ZnS till skillnad från det polymorfa mineralet zinkblände vilket ibland betecknas α-ZnS och kristalliserar i det kubiska systemet. Wurtzit är metastabilt (stabilt över 1020 °C)[2] och är en högtemperaturmodifikation till zinkblände. Vanligtvis kan en del zink ersättas (substitueras) med järn så formeln brukar skrivas (Zn,Fe)S. Wurtzit bildar mörkt rödbruna till svarta[1] radialstråliga krustor och aggregat[3] eller sällsynt tavelformade kristaller. En röd genomskinlig manganhaltig varietet, (Zn,Mn)S, kallas erytrozinkit[4] men det är inte ett namn godkänt av International Mineralogical Association, IMA.

Flera av wurtzitens egenskaper liknar dem för zinkblände varför det är svårt att med enkla medel särskilja de båda olika mineralen.[3][4] I några gruvor är wurtzit ett väsentligt malmmineral.[4]

Särskilda egenskaper

Vid rostning – upphettning med luft(syre)tillförsel - omvandlas wurtzit till zinkoxid. Tidigare användes denna egenskap i blåsrörsanalys för att kvalitativt påvisa zink. Zinkoxiden sublimerar men en del avsätter sig som en beläggning på träkolet. I hett tillstånd är beläggningen gul men blir typiskt vit när den svalnat. Wurtzit från Tsumeb Namibia fluorescerar orange i såväl kortvågigt (excitering 254 nm) som långvågigt (excitering cirka 337 nm) ultraviolet ljus. Aktivator är mangan, Mn2+.[5] Wurtzit är ett uniaxialt positivt mineral. Wurtzit är ett piezoelektriskt mineral.

Etymologi och historia

Mineralet beskrevs första gången av den franske kemisten och mineralogen Charles Friedel år 1861 som namngav det efter sin lärare Charles Adolphe Wurtz. De kemiska egenskaperna var lika de för zinkblände men kristallformen talade emot. Bland annat mätte han vinkeln mellan några pyramidytor till 129°, ett värde nära det för pyramidytor i greenockit.[6] De prover som Friedel undersökte hade hittats i gruvan San José nära staden Oruro i de bolivianska Anderna och platsen är typlokal för wurtzit.

Klassning

I den sedan 2001 av (International Mineralogical Association) IMA använda 9:e upplagan av Nickel-Strunz klassifikationssystem inordnas wurtzit i mineralklassen ”sulfider och sulfosalter” och där i gruppen ”metallsulfider med lika förhållande metall till svavel (M:S = 1:1 och liknande). Wurtzit har fått ge namn åt undergruppen wurtzitgruppen där cadmoselit, greenockit, rambergit utöver wurtzit ingår.[7]

Bildning och fyndlokaler

Wurtzit bildas som många andra sulfider som utfällningar ur hydrotermala lösningar. Naturligt bildad wurtzit innehåller oftast järn, mangan och kadmium. Hög halt av kadmium befrämjar bildning av wurtzit i stället för zinkblände. Utöver typlokalen San José-gruvan vid Uoro förekommer wurtzit i ett flertal gruvor i Bolivia. De hittills största (upp till fyra centimeter) och bästa wurtzitkristallerna har hittats i Bolivia. I Talnach (Талнах) i Sibirien (Ryssland) har upp till tre centimeter välutbildade kristaller hittats. Förekomst av wurtzit i Sverige är ovanlig men har rapporterats från Kogruvan i Värmland och Bersbo gruvor i Östergötland.[3]

Morfologi

(c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
Wurtzit i hexagonalt och tabulärt bildade kristaller från gruvan Yaogangxian (瑶岗仙矿), Hunan, Kina

Wurtzit uppträder ofta som radialstråliga aggregat av nål- och pelarformiga kristaller tillsammans med zinkblände i så kallad schalenblende. Wurtzitaggregaten liknar då i form den som stibnit har. Mera sällan bildas enkristaller mest som ofullkomliga pyramider (basyta i ena änden och spets i den andra). Sällsynt bildas tavelformiga kristaller där den övre och undre ytan löper parallell med basytan. I detta fall är pyramidytorna dåligt utbildade.

Kristallstruktur

Kristallografiska data[8][9]
kristallstruktur hos wurtzit
Strukturtyp Wurtzit
Kristallsystemhexagonala
RymdgruppP63mc
Gitterparameter
(Elementarcell)		a (= b) = 3,82 Å
c = 6,26 Å
Antal (Z)
Formelenheter		Z = 2
Animering av strukturtypen wurtzit.

Wurtzit tillhör det hexagonala kristallsystemet, rymdgrupp P63mc(rymdgruppsnummer 186) med gitterparameter a = 3,82 Å och c = 6,26 Å. I elementarcellen ingår två formelenheter, (2[ZnS]). Mineralet har fått ge namn åt strukturtypen wurtzit-struktur som har hexagonal tätpackning med lagerföljden … ABAB … längs c-axeln. Varje zinkatom är omgiven av fyra tetraedriskt ordnade svavelatomer och varje svavelatom har fyra tetraedriskt orienterade zinkatomer som närmsta granne. Endast varannan möjlig tetraeder av svavelatomer har en (1) zinkatom. Detsamma gäller omvänt, alltså varannan möjlig tetraeder av zinkatomer har en (1) svavelatom. Både zinkatomerna och svavelatomerna har koordinationstalet 4.

Se även

IMA:s minerallista med godkända namn, https://web.archive.org/web/20160308004121/http://nrmima.nrm.se/IMA_Master_List_2016-01.pdf på engelska (läst 7 mars 2016)

Källor

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från tyska Wikipedia, Wurtzit, 7 mars 2016

Noter

  1. ^ [a b] http://www.mindat.org/min-4318.htm
  2. ^ [a b] Press Inc, Handbook of Chemistry and Physics 57 Ed, B177, ISBN 0-87819-456-8
  3. ^ [a b c] L-H Hedin, M Jansson, Mineral i Sverige, 2007, sidan 60, ISBN 978-91-88528-58-2
  4. ^ [a b c] H. J. Rösler, Lehrbuch der Mineralogie 3. Auflage, sidan 312, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie,Leipzig 1984
  5. ^ Boris S. Gorobets, Alexandre A. Rogojine; Luminescent spectra of Minerals Reference-Book; Allryska Institutet för Mineralresurser, Moskva 2002, sidan 70, ISBN 5-901837-05-3
  6. ^ Friedel C (1861) Sur le dimorphisme du sulfure de zinc, Comptes Rendus de L’Académie des Sciences Paris 52, sidor 983-985
  7. ^ M. E. Back, J. A. Mandarino, Fleischer’s Glossary of Mineral Species 2008, Mineralogical Record, Tucson, Arizona,USA
  8. ^ E. H. Kisi, M. M. Elcombe: U parameters for the wurtzite structure of ZnS and ZnO using powder neutron diffraction. In: Acta Crystallographica. Nr. C45, 1989, S. 1867-1870.(kopierad referens från tyska WP men ej läst)
  9. ^ http://rruff.info/doclib/hom/wurtzite.pdf

Media som används på denna webbplats

Wurtzite-176485.jpg
(c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
Wurtzite
Locality: Yaogangxian Mine, Yizhang County, Chenzhou Prefecture, Hunan Province, China (Locality at mindat.org)
Size: 2.6 x 1.8 x 1.3 cm.
This piece features several highly lustrous, sharp, deep reddish-brown, platy hexagonal crystals measuring up to 11 mm associated with white Calcite.
Wurtzite polyhedra.png
Crystal structure of ZnS (wurtzite) with coordination polyhedra
Wurtzite-245570.jpg
(c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
Wurtzite
Locality: Potosí Department, Bolivia (Locality at mindat.org)
Size: 9.2 x 8.6 x 3.5 cm.
A very interesting and unique Wurtzite specimen. The piece consists of lustrous, chocolate brown, crystallized "casts" after an unknown mineral which are associated with bright silvery Galena crystals on matrix. These specimens came out around 2002, and I only saw a few of them. I was never able to obtain an accurate locality, but it is certainly attractive for the species, and one of the most unusual Wurtzites that I have seen from Bolivia.
Animation of Crystal Structure of Wurtzite.gif
Författare/Upphovsman: Kirikd, Licens: CC BY-SA 3.0
Animation of Crystal Structure of Wurtzite Анимация структуры кристалла вюрцита