Inhalt
- Was ist Galena?
- Argentiferous Galena - Das Silbererz
- Galena schmelzen
- Veränderung von Galena
- "Schneidet" es wirklich Galena auf der Venus?
- Gebrauch Galena
- Bleisicherheit
Galena: Fotografie eines schönen kubischen Bleiglanzkristalls mit angrenzenden Calcitkristallen. Der Galenakristall ist ungefähr zwei Zoll an einer Seite. Gesammelt in der Sweetwater Mine, Reynolds County, Missouri. Probe und Foto von Arkenstone / www.iRocks.com.
Was ist Galena?
Galena ist ein Bleisulfidmineral mit einer chemischen Zusammensetzung von PbS. Es ist das weltweit wichtigste Bleierz und wird in vielen Ländern aus einer großen Anzahl von Lagerstätten gewonnen. Es kommt in magmatischen und metamorphen Gesteinen in hydrothermalen Adern mittlerer bis niedriger Temperatur vor. In Sedimentgesteinen kommt es als Adern, Brekzienzemente, isoliertes Getreide und als Ersatz für Kalkstein und Doloston vor.
Galena ist sehr leicht zu identifizieren. Frisch zerbrochene Stücke zeigen eine perfekte Spaltung in drei Richtungen, die sich in einem Winkel von 90 Grad schneiden. Es hat eine deutliche silberne Farbe und einen hellen metallischen Glanz. Galena verfärbt sich zu einem matten Grau. Da Blei ein Hauptbestandteil von Bleiglanz ist, weist das Mineral ein hohes spezifisches Gewicht (7,4 bis 7,6) auf, das auch beim Aufnehmen kleiner Stücke sofort bemerkt wird. Galena ist weich mit einer Mohs-Härte von 2,5+ und erzeugt einen grauen bis schwarzen Streifen. Kristalle sind häufig und sie sind normalerweise Würfel, Oktaeder oder Modifikationen.
Struktur der Bleiglanz: Galena hat eine chemische Zusammensetzung von PbS. Das heißt, es enthält eine gleiche Anzahl von Blei - und Sulfidionen. Die Ionen sind in einem kubischen Muster angeordnet, das sich in alle Richtungen wiederholt. Diese Struktur bewirkt, dass Bleiglanzkristalle eine kubische Form haben und Bleiglanz im rechten Winkel in drei Richtungen bricht.
Argentiferous Galena: Argentiferous Galena von Coeur dAlene, Idaho. Die Probe hat einen Durchmesser von ca. 6,4 cm. Argentiferous Galena hat einen Silbergehalt, der oft so hoch ist, dass die Galena als Silbererz abgebaut werden kann. Einige Galenaminen erzielen mit ihrem Silber mehr Einnahmen als mit ihrer Bleiproduktion.
Argentiferous Galena - Das Silbererz
Die typische Probe von Bleiglanz besteht aus 86,6 Gew .-% Blei und 13,4 Gew .-% Schwefel. Einige Bleiglanzproben enthalten jedoch bis zu einigen Gewichtsprozent Silber. Sie werden wegen ihres Silbergehalts "argentiferous galena" genannt. In diesen Proben kann Silber Blei in der Atomstruktur der Bleiglanz ersetzen, oder es kann in winzigen Körnern von Silbermineralien vorkommen, die in der Bleiglanz enthalten sind.
Silber in der Bleiglanz löst die Kristallstruktur auf, wodurch die Bleiglanz häufig gekrümmte Spaltflächen aufweist. Dieses winzige Wissen kann ein mächtiges Erkundungsinstrument sein. Galena kann neben Silber auch geringe Mengen an Antimon, Arsen, Wismut, Cadmium, Kupfer und Zink enthalten. Manchmal ersetzt Selen Schwefel in Bleiglanz.
Spaltfragmente von Bleiglanz: Eine der diagnostischsten Eigenschaften von Bleiglanz ist seine Fähigkeit, durch Spaltung in drei Richtungen, die sich im rechten Winkel schneiden, zu brechen. Dabei entstehen kubisch und rechteckig geformte Spaltfragmente. Dieses Foto zeigt Stücke von zerkleinertem Bleiglanz, die deutlich die rechtwinklige Spaltung aufweisen. Diese charakteristische Spaltung wird durch die kubische innere Struktur der Mineralien verursacht, wie oben gezeigt.
Galena-Wert: Einige Minen erwirtschaften mehr Einnahmen aus dem Silbergehalt ihres Bleiglanzes als aus dem Bleigehalt. Nehmen wir an, wir haben eine Mine, die Bleiglanz mit einer durchschnittlichen Zusammensetzung von 86% Blei, 13% Schwefel und nur 1% Silber produziert (siehe Abbildung links).
Wenn der Silberpreis 25 USD pro Feinunze und der Bleipreis 1 USD pro avoirdupois Pfund beträgt, beträgt der Wert des Bleis in einer Tonne Erz 1720 USD, während der Wert des Silbers in derselben Tonne Erz 7292 USD (as (siehe Abbildung rechts).
Die geringe Menge Silber hat einen enormen Einfluss auf den Umsatz, da Silber zu den angenommenen Preisen 364-mal wertvoller ist als ein gleiches Gewicht an Blei. Es ist leicht zu verstehen, warum Bergbauunternehmen von argentiferous galena begeistert sind! Obwohl Galena das Erz ist, das entfernt wird, und Blei den größten Teil des Produkts ausmacht, werden diese Minen oft als "Silberminen" bezeichnet.
Metalle schmelzen: Galena ist eines der am leichtesten zu schmelzenden Erze. Es kann einfach in ein Feuer gelegt werden und dann kann Blei aus der Asche geborgen werden, wenn das Feuer erlischt. Archäologen haben Hinweise gefunden, dass Blei bereits um 6500 v. Chr. In der heutigen Türkei geschmolzen wurde. Kleine Mengen Silber wurden vor etwa 2000 Jahren von den Römern aus Blei raffiniert. Public Domain Bild von Georgius Agricola.
Galena schmelzen
Galena ist sehr leicht zu schmelzen. Wenn Steine, die Bleiglanz enthalten, in ein Feuer gelegt werden, kann Blei unter der Asche gesammelt werden, nachdem das Feuer ausgebrannt ist. Die Menschen nutzen dieses einfache Schmelzen seit Tausenden von Jahren. Archäologen haben in der Türkei Bleiperlen und Statuen gefunden, die etwa 6500 vor Christus entstanden sind. Blei ist wahrscheinlich das erste Metall, das aus einem Erz gewonnen wurde. Die alten Römer stellten Bleirohr her und benutzten es als Inneninstallation. (Plumbum ist das lateinische Wort für Blei. Das Wort "Plumbing" und unsere Verwendung von "Pb" als chemisches Symbol für Blei stammen aus den alten Römern.)
Die alten Griechen und Römer konnten vor etwa 2000 Jahren Silber von Blei trennen. Viele der römischen Bleibarren waren mit "Ex Arg" oder "Ex Argent" beschriftet, um anzuzeigen, dass das Silber aus dem Blei entfernt worden war. Die Griechen konnten zu einem Silbergehalt von 0,02 Prozent und die Römer zu einem Silbergehalt von 0,01 Prozent entsilbern. Es ist überraschend, dass sie feststellen konnten, dass das Blei Silber enthielt, und erstaunlich, dass sie eine so effiziente Methode zur Raffination entwickeln konnten!
Veränderung von Galena
Galena trotzt leicht. Frische Galena-Oberflächen färben sich schnell von einem silbernen Metallglanz zu einer matten grauen bis matten schwarzen Farbe. Wenn Galenit den Elementen ausgesetzt oder in den Boden eingegraben wird, verwittert es schnell gegen Anglesit, Cerussit, Pyromorphit oder ein anderes Bleimineral. Diese Mineralien werden häufig beim Aufsuchen verwendet. Wenn sie an der Oberfläche gefunden werden, zeigen sie oft, dass Galena unten vorhanden ist.
"Schneidet" es wirklich Galena auf der Venus?
Der Planet Venus hat eine unwirtliche Umgebung, in der Vulkane überhitzte Gase in die Atmosphäre abgeben. Schwefel und Blei gehören zu den Gasen, die aus den Vulkanen auf der Venus freigesetzt werden. Sie bleiben in der Gasphase, bis sie hoch genug in der Atmosphäre sind, um zu kondensieren.
Forscher der Washington University in St. Louis legten 2004 plausible Beweise dafür vor, dass "Schwermetallschnee" - höchstwahrscheinlich eine Kombination aus Bleisulfid (Bleiglanz) und Wismutsulfid - auf die höheren Lagen der Venus fällt.
Galena Kristallradio: Eine der interessantesten Anwendungen von Galena war in frühen Kristallradios. Der Betrieb dieser Funkgeräte erforderte die Umwandlung von Wechselstrom in pulsierenden Gleichstrom. Hierzu wurde ein Halbleitermaterial verwendet, um den Stromfluss in eine Richtung zu begrenzen. Der Wechselstrom floss durch einen Draht, der als Katzenschnurrhaar bekannt ist, in einen Halbleiterkristall, der normalerweise ein Kristall aus Bleiglanz war und nur in eine Richtung fließen ließ. Bildcopyright iStockphoto / Greg_H.
Gebrauch Galena
Galena ist ein sehr wichtiges Mineral, da es als Erz für die meisten Bleiproduktionen der Welt dient. Es ist auch ein bedeutendes Silbererz. Galena hat nur sehr wenige Verwendungszwecke außerhalb seines Erzdienstes, aber das sollte seine gesellschaftliche Bedeutung nicht schmälern.
Blei wird heute hauptsächlich in Blei-Säure-Batterien zum Starten von Kraftfahrzeugen verwendet. Die typische Autobatterie enthält ungefähr 20 Pfund Blei und muss alle vier oder fünf Jahre ausgetauscht werden. Allein in den USA gibt es Milliarden solcher Batterien. Blei-Säure-Batterien werden auch als Standby-Stromversorgungen für Computernetzwerke, Kommunikationseinrichtungen und andere kritische Systeme verwendet. Blei ist auch eines der Metalle, die in Energiespeichersystemen für Stromerzeugungs- und Hybridfahrzeuge verwendet werden.
Am besten lernen Sie Mineralien kennen, indem Sie eine Sammlung kleiner Proben verwenden, die Sie handhaben, untersuchen und ihre Eigenschaften beobachten können. Preiswerte Mineraliensammlungen sind im Store erhältlich.
Bleisicherheit
Viele Verwendungen von Blei und Bleiverbindungen wurden in den letzten Jahrzehnten aufgrund gesundheitlicher Bedenken eingestellt oder erheblich reduziert. Einige dieser Verwendungen umfassen Blei in Anstrichfarben für Privathaushalte, Kraftstoffen für Kraftfahrzeuge, Lötmitteln, Munition, Fischgewichten, Keramikglasuren, Pestiziden, Kosmetika, Glas, Kunststoffen, Legierungen und vielen anderen Produkten. Aus diesem Grund haben viele Schulen Bleiglanz aus den Mineralien-Kits der Schüler entfernt und durch ein Mineral mit geringerem Bedenken ersetzt.