Contenuto
- Che cos'è Galena?
- Argentena Galena - Il minerale d'argento
- Galena di fusione
- Alterazione di Galena
- Fa davvero "nevicare" Galena su Venere?
- Usi di Galena
- Sicurezza del piombo
Galena: Fotografia di un bel cristallo cubico di galena con cristalli di calcite adiacenti. Il cristallo di galena è di circa due pollici su un lato. Raccolto dalla miniera di Sweetwater, Contea di Reynolds, Missouri. Esemplare e foto di Arkenstone / www.iRocks.com.
Che cos'è Galena?
La galena è un minerale solfuro di piombo con una composizione chimica di PbS. È il minerale primario di piombo al mondo ed è estratto da un gran numero di depositi in molti paesi. Si trova nelle rocce ignee e metamorfiche nelle vene idrotermali a media e bassa temperatura. Nelle rocce sedimentarie si presenta come vene, cementi di breccia, granuli isolati e in sostituzione di calcare e dolostone.
Galena è molto facile da identificare. I pezzi appena rotti mostrano una scollatura perfetta in tre direzioni che si intersecano a 90 gradi. Ha un distinto colore argento e una lucentezza metallica brillante. Galena si appanna in un grigio opaco. Poiché il piombo è un elemento primario nella galena, il minerale ha un elevato peso specifico (da 7,4 a 7,6) che viene immediatamente notato quando si raccolgono anche piccoli pezzi. Galena è morbida con una durezza Mohs di 2,5+ e produce una striscia da grigia a nera. I cristalli sono comuni e di solito sono cubi, ottaedri o modifiche.
Struttura della galena: Galena ha una composizione chimica di PbS. Ciò significa che contiene un numero uguale di ioni piombo e solfuro. Gli ioni sono disposti secondo uno schema cubico che si ripete in tutte le direzioni. Questa struttura è ciò che fa sì che i cristalli di galena abbiano una forma cubica e causi la rottura della galena in tre direzioni ad angolo retto.
Galena argentifera: Galena argentifera di Coeur d'Alene, Idaho. Il campione è di circa 2-1 / 2 pollici (6,4 centimetri) di diametro. La galena argentifera ha un contenuto di argento che è spesso abbastanza alto da essere estratto come minerale di argento. Alcune miniere di galena ricevono più entrate dal loro argento che dalla loro produzione di piombo.
Argentena Galena - Il minerale d'argento
Il campione tipico di galena contiene circa l'86,6% di piombo e il 13,4% di zolfo in peso. Tuttavia, alcuni esemplari di galena contengono fino a qualche percento di argento in peso. Sono chiamati "galena argentifera" a causa del loro contenuto d'argento. In questi esemplari, l'argento può sostituire il piombo nella struttura atomica della galena, oppure può verificarsi in minuscoli granuli di minerali d'argento inclusi nella galena.
L'argento all'interno della galena interrompe la struttura cristallina, che spesso fa sì che la galena abbia facce curve a spacco. Questa minima conoscenza può essere un potente strumento di prospezione. Oltre all'argento, la galena può contenere quantità minori di antimonio, arsenico, bismuto, cadmio, rame e zinco. A volte il selenio sostituisce lo zolfo nella galena.
Frammenti di scissione di galena: Una delle proprietà più diagnostiche della galena è la sua capacità di spezzarsi per scissione in tre direzioni che si intersecano ad angolo retto. Ciò forma frammenti di scissione cubici e di forma rettangolare. Questa foto mostra pezzi di galena frantumata che mostrano chiaramente la scollatura ad angolo retto. Questa scissione caratteristica è causata dalla struttura cubica interna dei minerali, come mostrato sopra.
Valore Galena: Alcune miniere producono più entrate dal contenuto d'argento della loro galena che dal contenuto principale. Supponiamo di avere una miniera che produce galena argentifera con una composizione media di 86% di piombo, 13% di zolfo e solo 1% di argento (come mostrato nel diagramma a sinistra).
Se il prezzo dell'argento è $ 25 per oncia troy e il prezzo del piombo è $ 1 per libbra di avoirdupois, il valore del piombo in una tonnellata di minerale sarà $ 1720, mentre il valore dell'argento in quella stessa tonnellata di minerale sarà $ 7292 (come mostrato nel diagramma a destra).
La piccola quantità di argento ha un enorme impatto sulle entrate perché ai prezzi ipotizzati, l'argento ha un valore 364 volte più prezioso di un uguale peso di piombo. È facile capire perché le compagnie minerarie si eccitino per la galena argentifera! Anche se la galena viene rimossa dal minerale e il piombo costituisce la maggior parte del prodotto, queste miniere sono spesso chiamate "miniere d'argento".
Fusione di metalli: Galena è uno dei minerali più facili da annusare. Può semplicemente essere messo in un fuoco e quindi il piombo può essere recuperato da sotto le ceneri quando il fuoco si spegne. Gli archeologi hanno trovato prove che il piombo fu fuso già nel 6500 a.C. in quella che oggi è la Turchia. Piccole quantità di argento furono raffinate dal piombo dai romani circa 2000 anni fa. Immagine di dominio pubblico di Georgius Agricola.
Galena di fusione
Galena è molto facile da annusare. Se le rocce che contengono galena vengono poste in un incendio, il piombo può essere raccolto da sotto le ceneri dopo che il fuoco si è spento. Le persone hanno approfittato di questa semplice fusione per migliaia di anni. Gli archeologi hanno trovato perle e statue di piombo in Turchia che risalgono al 6500 a.C. circa. Il piombo è probabilmente il primo metallo ad essere stato elaborato da un minerale. Gli antichi romani costruivano il tubo di piombo e lo usavano come impianto idraulico interno. (Plumbum è la parola latina per piombo. La parola "impianto idraulico" e il nostro uso di "Pb" come simbolo chimico per piombo provengono dagli antichi romani.)
Gli antichi Greci e Romani furono in grado di separare l'argento dal piombo circa 2000 anni fa. Molti lingotti di piombo romani furono inscritti "Ex Arg" o "Ex Argent" per indicare che l'argento era stato rimosso dal piombo. I greci furono in grado di desilver portare a un contenuto di argento dello 0,02 percento e i romani a un contenuto di argento dello 0,01 percento. È sorprendente che siano stati in grado di rendersi conto che il piombo conteneva argento e sorprendente che sono stati in grado di sviluppare un metodo di raffinazione così efficiente!
Alterazione di Galena
Galena si esaurisce facilmente. Le superfici fresche di galena si appannano rapidamente da una lucentezza metallica argentata a un colore da grigio opaco a nero opaco. Se esposta agli elementi o seppellita nel terreno, la galena si trasforma rapidamente in anglesite, cerussite, piromorfite o altro minerale di piombo. Questi minerali sono spesso utilizzati nella prospezione. Quando si trovano in superficie, spesso rivelano che la galena è presente sotto.
Fa davvero "nevicare" Galena su Venere?
Il pianeta Venere ha un ambiente inospitale in cui i vulcani rilasciano gas surriscaldati nell'atmosfera. Lo zolfo e il piombo sono tra i gas espulsi dai vulcani di Venere. Rimangono nella fase gassosa fino a quando non sono abbastanza alti nell'atmosfera da condensarsi.
Nel 2004, i ricercatori della Washington University di St. Louis hanno fornito prove plausibili che la "neve di metalli pesanti" - che è probabilmente una combinazione di solfuro di piombo (galena) e solfuro di bismuto - ricade sulle alture più alte di Venere.
Radio cristallo Galena: Uno degli usi più interessanti della galena era nelle prime radio di cristallo. Il funzionamento di queste radio richiedeva la conversione della corrente alternata in una corrente continua pulsante. A tal fine, è stato utilizzato un materiale semiconduttore per limitare il flusso di elettricità in una direzione. La corrente alternata scorreva attraverso un filo, noto come baffo di gatti, in un cristallo semiconduttore, che di solito era un cristallo di galena, che permetteva il flusso solo in una sola direzione. Immagine copyright iStockphoto / Greg_H.
Usi di Galena
La galena è un minerale molto importante perché funge da minerale per la maggior parte della produzione di piombo al mondo. È anche un importante minerale d'argento. Galena ha pochissimi usi oltre al suo servizio come minerale, ma ciò non dovrebbe diminuire la sua importanza per la società.
L'uso numero uno del piombo oggi è nelle batterie al piombo-acido che vengono utilizzate per avviare le automobili. La batteria automatica tipica contiene circa venti chili di piombo e deve essere sostituita ogni quattro o cinque anni. Ci sono miliardi di queste batterie solo negli Stati Uniti. Le batterie al piombo acido sono anche utilizzate come alimentatori di riserva per reti di computer, strutture di comunicazione e altri sistemi critici. Il piombo è anche uno dei metalli utilizzati nei sistemi di accumulo dell'energia associati alla generazione di energia e ai veicoli ibridi.
Il modo migliore per conoscere i minerali è studiare con una raccolta di piccoli esemplari che è possibile gestire, esaminare e osservare le loro proprietà. Collezioni di minerali economiche sono disponibili nello Store.
Sicurezza del piombo
Molti usi del piombo e dei composti di piombo sono stati interrotti o significativamente ridotti negli ultimi decenni in risposta a problemi di salute. Alcuni di questi usi includono piombo in vernici per uso domestico, carburanti per autoveicoli, saldatura, munizioni, pesi da pesca, smalti ceramici, pesticidi, cosmetici, vetro, plastica, leghe e molti altri prodotti. Per questo motivo, molte scuole hanno rimosso la galena dai kit di minerali per studenti e l'hanno sostituita con un minerale con un livello di preoccupazione inferiore.