แร่ Galena การใช้งานและคุณสมบัติ

เนื้อหา

• กาเลนาคืออะไร
• อาร์เจนติน่า Galena - แร่เงิน
• ถลุง Galena
• การเปลี่ยนแปลงของ Galena
• จริง ๆ แล้วมันเป็น "หิมะ" Galena บนดาวศุกร์หรือไม่
• การใช้ Galena
• ความปลอดภัยของตะกั่ว

Galena: รูปถ่ายของคริสตัลลูกบาศก์กาเลนาที่ดีกับผลึกแคลไซต์ คริสตัลกาเลนาด้านข้างสองนิ้ว รวบรวมจากเหมือง Sweetwater เขต Reynolds Missouri ตัวอย่างและภาพถ่ายโดย Arkenstone / www.iRocks.com

กาเลนาคืออะไร

Galena เป็นแร่ตะกั่วซัลไฟด์ที่มีองค์ประกอบทางเคมีของ PbS มันเป็นแร่ตะกั่วหลักของโลกและขุดจากเงินฝากจำนวนมากในหลายประเทศ มันถูกพบในหินอัคนีและหินแปรในเส้นเลือดความร้อนอุณหภูมิปานกลางถึงอุณหภูมิต่ำ ในหินตะกอนมันเกิดขึ้นเมื่อหลอดเลือดดำ, breccia cements, เมล็ดที่แยกได้, และแทนหินปูนและ dolostone.

กาเลนานั้นสามารถระบุได้ง่ายมาก ชิ้นส่วนที่หักใหม่แสดงความแตกแยกสมบูรณ์แบบในสามทิศทางที่ตัดกันที่ 90 องศา มันมีสีเงินที่แตกต่างและความมันวาวของโลหะที่สดใส กาเลนาเปลี่ยนเป็นสีเทาหม่น เนื่องจากตะกั่วเป็นองค์ประกอบหลักในกาลีนาแร่จึงมีความถ่วงจำเพาะสูง (7.4 ถึง 7.6) ซึ่งจะสังเกตได้ทันทีเมื่อยกขึ้นเป็นชิ้นเล็ก ๆ Galena นั้นนิ่มมีความแข็งของ Mohs 2.5+ และให้สีเทาถึงดำ รัตนากรเป็นเรื่องธรรมดาและพวกเขามักจะเป็นลูกบาศก์แปดด้านหรือการปรับเปลี่ยน

โครงสร้างของกาลีนา: Galena มีองค์ประกอบทางเคมีของ PbS นั่นหมายความว่ามันมีไอออนตะกั่วและซัลไฟด์ในจำนวนที่เท่ากัน ไอออนมีการจัดเรียงในรูปแบบลูกบาศก์ที่ทำซ้ำในทุกทิศทาง โครงสร้างนี้เป็นสิ่งที่ทำให้คริสตัลของกาลานามีรูปแบบลูกบาศก์และทำให้กาเลนาแตกเป็นสามทิศทางในมุมฉาก

galena Argentiferous: Galena Argentiferous จาก Coeur dAlene, Idaho ตัวอย่างนั้นมีขนาดประมาณ 2-1 / 2 นิ้ว (6.4 เซนติเมตร) อาร์เจนติน่ามีเนื้อหาที่เป็นเงินซึ่งมักสูงพอที่จะทำให้กาลีนาขุดได้ในฐานะแร่เงิน เหมืองกาลีนาบางแห่งได้รับรายได้จากแร่เงินมากกว่าการผลิตตะกั่ว

อาร์เจนติน่า Galena - แร่เงิน

ตัวอย่างทั่วไปของกาลีนานั้นมีตะกั่วประมาณ 86.6% และซัลเฟอร์ 13.4% โดยน้ำหนัก อย่างไรก็ตามกาลีนาตัวอย่างบางชิ้นมีแร่เงินมากถึงสองสามเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก พวกเขาถูกเรียกว่า "กาลี argentiferous" เพราะเนื้อหาเงิน ในตัวอย่างเหล่านี้เงินสามารถใช้แทนตะกั่วในโครงสร้างอะตอมของกาลีนาหรืออาจเกิดขึ้นได้ในเม็ดแร่ธาตุเงินเล็ก ๆ ที่รวมอยู่ในกาลีนา

สีเงินภายในกาลีนาจะกระทบกับโครงสร้างผลึกซึ่งมักทำให้กาลีนามีใบหน้าที่แตกแยก ความรู้เล็ก ๆ น้อย ๆ นี้สามารถเป็นเครื่องมือตรวจจับที่ทรงพลัง นอกเหนือจากเงินแล้ว Galena ยังมีปริมาณพลวงสารหนูบิสมัทแคดเมียมทองแดงและสังกะสีเล็กน้อย บางครั้งซีลีเนียมทดแทนซัลเฟอร์ในกาลีนา

ความแตกแยกของกาลีนา: หนึ่งในคุณสมบัติการวินิจฉัยที่ดีที่สุดของกาลีนาคือความสามารถในการแยกโดยการแตกแยกในสามทิศทางที่ตัดกันที่มุมฉาก รูปแบบนี้แตกแยกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยที่เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าและเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ภาพนี้แสดงให้เห็นชิ้นส่วนของกัมมันตรังสีบดที่แสดงให้เห็นถึงความแตกแยกในมุมขวาอย่างชัดเจน ความแตกแยกลักษณะนี้เกิดจากโครงสร้างภายในลูกบาศก์ของแร่ธาตุดังที่แสดงไว้ด้านบน

ค่า Galena: เหมืองบางแห่งสร้างรายได้จากเนื้อหาแร่เงินของกาลีนามากกว่าเหมืองแร่ตะกั่ว สมมติว่าเรามีเหมืองที่ผลิตกาลีนาอาร์เจนติเฟอร์ที่มีส่วนผสมตะกั่ว 86%, ซัลเฟอร์ 13% และเงินเพียง 1% (ดังแสดงในแผนภาพทางด้านซ้าย)

หากราคาเงินอยู่ที่ 25 เหรียญสหรัฐต่อทรอยออนซ์และราคาตะกั่วคือ 1 ดอลลาร์ต่อปอนด์ avoirdupois มูลค่าของตะกั่วในหนึ่งตันของแร่จะอยู่ที่ $ 1720 ในขณะที่มูลค่าของแร่เงินในตันเดียวกันนั้นจะเท่ากับ 7292 เหรียญสหรัฐ แสดงในแผนภาพด้านขวา)

เงินจำนวนเล็กน้อยมีผลกระทบอย่างมากต่อรายได้เนื่องจากราคาสันนิษฐานว่าเงินมีค่ามากกว่าตะกั่วที่มีน้ำหนักเท่ากันถึง 364 เท่า เป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจว่าทำไม บริษัท ขุดจึงตื่นเต้นกับกาลี argentiferous! แม้ว่ากาลีนาเป็นแร่ที่ถูกลบออกและตะกั่วทำขึ้นเป็นกลุ่มของผลิตภัณฑ์เหมืองเหล่านี้มักจะเรียกว่า "เหมืองแร่เงิน"

หลอมโลหะ: Galena เป็นหนึ่งในแร่ที่ง่ายที่สุดในการหลอมเหลว มันสามารถถูกวางไว้ในกองไฟแล้วนำไปสู่การกู้คืนจากใต้ขี้เถ้าเมื่อไฟดับ นักโบราณคดีได้พบหลักฐานว่าตะกั่วถูกหลอมเหลวในช่วง 6500 ปีก่อนคริสตกาลในตอนนี้ที่ตุรกี เงินจำนวนเล็กน้อยได้รับการกลั่นจากชาวโรมันเมื่อประมาณ 2,000 ปีก่อน ภาพโดเมนสาธารณะโดย Georgius Agricola

ถลุง Galena

Galena หลอมเหลวได้ง่ายมาก หากหินที่มีกาลีนาวางอยู่ในกองเพลิงจะสามารถรวบรวมตะกั่วจากใต้เถ้าถ่านหลังจากไฟไหม้ ผู้คนใช้ประโยชน์จากการถลุงอย่างง่ายนี้มาเป็นเวลาหลายพันปี นักโบราณคดีได้ค้นพบลูกปัดและรูปปั้นตะกั่วในประเทศตุรกีซึ่งมีอายุประมาณ 6500 ปีก่อนคริสตกาล ตะกั่วอาจเป็นโลหะตัวแรกที่ถูกแปรรูปจากแร่ ชาวโรมันโบราณทำท่อตะกั่วและใช้เป็นประปาในร่ม (Plumbum เป็นคำภาษาละตินเพื่อนำไปสู่คำว่า "ประปา" และการใช้ "Pb" ของเราเป็นสัญลักษณ์ทางเคมีสำหรับตะกั่วมาจากโรมันโบราณ)

ชาวกรีกและโรมันโบราณสามารถแยกเงินจากตะกั่วได้ประมาณ 2,000 ปีที่แล้ว แท่งตะกั่วโรมันจำนวนมากถูกจารึกไว้ว่า "อดีตอาร์ค" หรือ "อดีตเงิน" เพื่อแสดงว่าเงินถูกลบออกไปจากผู้นำ ชาวกรีกมีความสามารถในการ desilver นำไปสู่เนื้อหาเงิน 0.02 เปอร์เซ็นต์และชาวโรมันเป็นเนื้อหาเงิน 0.01 เปอร์เซ็นต์ เป็นที่น่าแปลกใจที่พวกเขาสามารถตระหนักได้ว่าตะกั่วนั้นมีเงินและน่าทึ่งที่พวกเขาสามารถพัฒนาวิธีการกลั่นที่มีประสิทธิภาพ!

การเปลี่ยนแปลงของ Galena

Galena สภาพอากาศได้อย่างง่ายดาย พื้นผิวใหม่ของกาเลนาทำให้เสื่อมเสียอย่างรวดเร็วจากความมันวาวของโลหะเงินไปจนถึงสีเทาหมองคล้ำจนถึงสีดำหมองคล้ำ เมื่อสัมผัสกับองค์ประกอบหรือถูกฝังอยู่ในดินกาลีนาจะถูกกระแทกอย่างรวดเร็วไปจนถึงแองเจิลไซด์, cerussite, pyromorphite หรือแร่ตะกั่วชนิดอื่น แร่ธาตุเหล่านี้มักใช้ในการสำรวจ เมื่อพบที่ผิวน้ำพวกเขามักพบว่ากาลีนาอยู่ด้านล่าง

จริง ๆ แล้วมันเป็น "หิมะ" Galena บนดาวศุกร์หรือไม่

ดาวเคราะห์วีนัสมีสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยซึ่งภูเขาไฟระบายก๊าซที่มีความร้อนสูงออกสู่ชั้นบรรยากาศ กำมะถันและตะกั่วเป็นหนึ่งในก๊าซที่ปะทุออกมาจากภูเขาไฟบนดาวศุกร์ พวกเขายังคงอยู่ในช่วงก๊าซจนกว่าพวกเขาจะสูงพอในบรรยากาศที่จะรวมตัว

ในปี 2004 นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ได้ให้หลักฐานที่น่าเชื่อถือว่า "หิมะโลหะหนัก" ซึ่งน่าจะเป็นการรวมกันของตะกั่วซัลไฟด์ (กาลีนา) และบิสมัทซัลไฟด์ - ตกอยู่ในระดับที่สูงขึ้นของดาวศุกร์

วิทยุคริสตัล Galena: หนึ่งในการใช้งานที่น่าสนใจที่สุดของ galena คือในวิทยุคริสตัลยุคแรก การทำงานของคลื่นวิทยุเหล่านี้จำเป็นต้องใช้กระแสสลับเพื่อแปลงเป็นกระแสตรงการเต้น เพื่อที่จะเกิดขึ้นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ถูกนำมาใช้เพื่อ จำกัด การไหลของกระแสไฟฟ้าไปในทิศทางเดียว กระแสสลับไหลผ่านลวดหรือที่เรียกว่าแมวมัสสุเข้าไปในคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งมักจะเป็นผลึกของกาลีนาซึ่งอนุญาตให้ไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น ภาพลิขสิทธิ์ iStockphoto / Greg_H

การใช้ Galena

Galena เป็นแร่ธาตุที่สำคัญมากเพราะมันทำหน้าที่เป็นแร่สำหรับการผลิตตะกั่วส่วนใหญ่ของโลก มันยังเป็นแร่เงินที่สำคัญ Galena มีการใช้งานน้อยมากเกินกว่าการให้บริการในฐานะแร่ แต่ไม่ควรลดความสำคัญลงสู่สังคม

การใช้ตะกั่วอันดับหนึ่งในปัจจุบันคือแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ใช้ในการสตาร์ทรถยนต์ แบตเตอรี่รถยนต์ทั่วไปมีตะกั่วประมาณยี่สิบปอนด์และต้องเปลี่ยนทุกสี่หรือห้าปี มีแบตเตอรี่หลายพันล้านรายการในสหรัฐอเมริกาเท่านั้น แบตเตอรี่ตะกั่วกรดยังใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟสำรองสำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์อุปกรณ์การสื่อสารและระบบที่สำคัญอื่น ๆ ตะกั่วเป็นโลหะชนิดหนึ่งที่ใช้ในระบบการจัดเก็บพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานและยานพาหนะไฮบริด

วิธีที่ดีที่สุดในการเรียนรู้เกี่ยวกับแร่ธาตุคือการศึกษาด้วยชุดตัวอย่างขนาดเล็กที่คุณสามารถจัดการตรวจสอบและสังเกตคุณสมบัติได้ มีการรวบรวมแร่ราคาไม่แพงในร้านค้า

ความปลอดภัยของตะกั่ว

การใช้สารประกอบตะกั่วและตะกั่วจำนวนมากถูกยกเลิกหรือลดลงอย่างมีนัยสำคัญในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาเพื่อตอบสนองต่อปัญหาสุขภาพ การใช้งานบางอย่างรวมถึงตะกั่วในสีที่อยู่อาศัยน้ำมันเชื้อเพลิงยานยนต์บัดกรีกระสุนน้ำหนักตกปลาเซรามิกเคลือบยาฆ่าแมลงเครื่องสำอางแก้วพลาสติกพลาสติกอัลลอยและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ อีกมากมาย ด้วยเหตุนี้โรงเรียนหลายแห่งจึงทำการถอดกาลีนาออกจากชุดนักเรียนแร่และแทนที่ด้วยแร่ธาตุที่มีระดับความกังวลต่ำกว่า