Baryt

Schwerspat
Kategorie  VII  : Sulfate, Selenate, Tellurate, Chromate, Molybdate, Wolframate
Anschauliches Bild des Artikels Baryt
Baryt
Allgemeines
Strunz-Klasse 07.AD.35

7 SULFATE (SELENATE, TELLURATE)
 7.A Sulfate (Selenate etc.) ohne zusätzliche Anionen, ohne H2O
  7.AD mit nur großen Kationen
   7.AD.35 Anglesit PbSO4 Raumgruppe
Pbnm Punktgruppe
2 / m 2 / m 2 / m
   7.AD.35 Baryt BaSO4
Weltraumgruppe Pbnm Punktgruppe
2 / m 2 / m 2 / m
   7.AD.35 Celestine SrSO4
Weltraumgruppe Pbnm Punktgruppe
2 / m 2 / m 2 / m
   7.AD.35 Radiobarit ( Ba, Ra) SO4 Punktgruppe
2 / m 2 / m 2 / m
   7.AD.35 Olsacherit Pb2 (SeO4) (SO4) Raumgruppe
P 2212 Punktgruppe
2 2 2

Danas Klasse 28.3.1.1

Sulfate
28. Acidic Sulfate ohne H 2 O
28.3.1 / Baryt Gruppe
28.3.1.1 Baryt BaSO 4

Chemische Formel Ba O 4 S BaSO 4
Identifizierung
Formmasse 233,39 ± 0,013 amu
Ba 58,84 %, O 27,42 %, S 13,74 %,
Farbe farblos, manchmal weiß, gelb
Kristallklasse und Weltraumgruppe dipyramidaler
Pnma
Kristallsystem orthorhombisch
Bravais-Netzwerk Primitive P
Dekollete perfekt bei {001} und {210}, gut bei {010}
Unterbrechung unregelmäßig, muschelförmig
Habitus abgeflachte Kristalle nach (001),
manchmal lamellar
Mohs-Skala 3 - 3,5
Linie Weiß
Funkeln glasig bis nadelförmig
Optische Eigenschaften
Brechungsindex α = 1,634-1,637
β = 1,636-1,638
γ = 1,646-1,648
Pleochroismus farblos
Doppelbrechung = 0,012; biaxial posit. 2V = 36-38 ° f
Ultraviolette Fluoreszenz ja und Thermolumineszenz
Transparenz transparent, transluzent bis opak
Chemische Eigenschaften
Dichte 4.48
Schmelztemperatur Zersetzung: 1600 ° C
Schmelzbarkeit schmilzt in der Flamme und ergibt eine weiße Kugel
Löslichkeit löslich in HI ,

in H 2 SO 4 heißes Konzentrat

Chemisches Verhalten färbt die Flamme gelblich-grün (karminrot bei starker Präsenz von Sr, Himmelsstruktur)
Physikalische Eigenschaften
Magnetismus Nein
Radioaktivität irgendein
Vorsichtsmaßnahmen
Richtlinie 67/548 / EWG
S-Sätze  :
S22  : Staub nicht einatmen.
S24 / 25  : Kontakt mit Haut und Augen vermeiden.

S-Sätze  :  22, 24/25,
WHMIS

Unkontrolliertes ProduktDieses Produkt wird nicht gemäß den WHMIS-Klassifizierungskriterien kontrolliert.
Einheiten von SI & STP, sofern nicht anders angegeben.

Der Schwerspat (oder Baryt , siehe Synonyme ) ist eine Mineralart, die aus Bariumsulfat der Formel BaSO 4 mit Spuren von Sr , Ca und Pb besteht . Dieses Mineral hydrothermalen Ursprungs hat viele Variationen. Seine Dichte und das darin enthaltene Barium sind die Hauptursachen für seine industrielle Nutzung und jedes Jahr werden mehrere Millionen Tonnen Schwerspat abgebaut und produziert.

Geschichte der Beschreibung und Bezeichnungen

Erfinder und Etymologie

Im Jahr 1800 vom deutschen Mineralogen Carl Karsten  (de) (1782 - 1853) beschrieben, verdankt Baryt seinen Namen dem altgriechischen βαρύς, was "schwer" bedeutet. Dieser Name wird zum ersten Mal in dem verwendeten XIX E  Jahrhundert ein Mineral zu charakterisieren , die eine geformte Gangart in bestimmtem erzhaltigen Ablagerungen . Die französische Schreibweise geht auf Beudant zurück .

Synonyme

Physikochemische Eigenschaftenchemical

Bestimmungskriterien

Dieses Mineral kristallisiert im Allgemeinen in Form von abgeflachten Kristallen, manchmal lamellar. Seine Farbe ist variabel, denn obwohl manchmal farblos, kann es auch grauweiß, gelblich oder bräunlich sein, manchmal ein wenig rot, grün oder blau, manchmal zoniert oder je nach Lichteinfall die Farbe ändern. Diese Kristalle haben einen glasigen Glanz, manchmal harzig. Die Linie von Baryt ist weiß. Seine gemessene Dichte (4,50 g/cm 3 ) ist im Wesentlichen gleich seiner berechneten Dichte (4,47 g/cm 3 ).

Mit einer Lötlampe verkümmert der Schwerspat und schmilzt bei 1580  °C , wobei sich die Flamme gelbgrün färbt ( Barium ). Es ist löslich in konzentrierter Schwefelsäure , heiß und in Jodwasserstoffsäure .

Baryt kann manchmal fluoreszieren oder cremefarben leuchten, wenn es durch ultraviolette Strahlung angeregt wird . Es ist auch manchmal thermolumineszierend. Es ist klassisch, Vincenzo Cascariolo (um 1603) die zufällige Entdeckung der Thermolumineszenz dieses Minerals zuzuschreiben , nachdem er die Lichtemission von Barytknollen beobachtet hatte, die er erhitzt hatte. Diese aus der Region Bologna ( Mont Paterno ) stammenden Knollen hatten dann den Namen Lapis Boloniensis , „Stein von Bologna“, „Zauberstein“, „Boulonit“ oder „Lithéosphorus“ angenommen.

Sorten

Kristallchemie

Baryt ist der Anführer einer Gruppe sogenannter isostruktureller Minerale , das heißt, sie haben alle die gleiche kristallographische Struktur, hier orthorhombisch, und folglich eine chemische Formel, die auf ein allgemeines Muster reagiert, hier auf den allgemeinen Begriff A (SO 4 ), wobei A Blei , Barium , Strontium oder Chrom sein kann .

Baryt-Gruppe
Mineral Formel Punktgruppe Raumgruppe
Anglesitis Blei (SO 4 ) mmm Pbnm
Baryt Ba (SO 4 ) mmm Pnma
Celestine Sr (SO 4 ) mmm Pbnm
Haschemit (Ba, Cr ) (SO 4 ) mmm Pnma

Kristallographie

Das Kristallsystem von Baryt ist orthorhombisch und gehört zur Klasse der Dipyramiden; seine Raumgruppe ist Pnma . Das konventionelle Netz enthält Z = 4 Formeinheiten , seine Parameter sind = 8.896  Å , = 5.462  Å , = 7.171  Å (V = 348.44 Å 3 ). Die berechnete Dichte beträgt 4,45 g/cm 3 .

Bariumatome sind in Koordination 12 mit Sauerstoff. Die durchschnittliche Ba-O- Bindungslänge beträgt 2,96  Å .

Die Schwefelatome sind in Koordination 4 von Sauerstoff und bilden ein Polyeder der tetraedrischen Koordination . Die durchschnittliche SO-Bindungslänge beträgt 1.48  Å , der durchschnittliche OSO-Bindungswinkel beträgt 109.5 ° . Die Tetraeder SO 4 sind in der Struktur von Schwerspat voneinander isoliert .

Einlagen und Einlagen

Gitologie und zugehörige Mineralien

Schwerspat hydrothermalen Ursprungs kommt oft als isomorphes Gemisch mit Anglesit und Celstin vor . Baryt ist in niedriger Temperatur Venen durch gefundene Calcit , Dolomit , Flussspat , Sphalerit , rhodochrosite , Antimonit , Galena und Blei Sulfosalze sowie in Linsen in Kalksteine, wie Zement in Sandsteinen und Arkosen und in Federn Thermen. Wichtige Barytvorkommen befinden sich in Paläokarsten, an der Schnittstelle zwischen Grundgebirge und Sedimentdecke.

Ablagerungen, die bemerkenswerte Exemplare hervorbringen

DeutschlandKanadaVereinigte StaatenFrankreichItalienMarokkoDemokratische Republik KongoTschechienRumänienVereinigtes Königreich

Ausbeutung von Lagerstätten

Verwendung von Baryt

Als mineralischer Füllstoff

Baryt wird in Papier , Kunststoffen, Farben, Lacken verwendet. In der Erdölindustrie wird es als schwerer Schlamm verwendet, um die Dichte von Bohrspülungen zu erhöhen und Gaslecks zu verhindern.

Als Gammastrahlenabsorber

Es kann auch in der Betonzusammensetzung verwendet werden, um seine Dichte und seine Undurchlässigkeit für Gammastrahlen erheblich zu erhöhen . Diese Art von Beton wird im Allgemeinen für den Bau von Gebäuden für radiologische Aufnahmen oder bestimmten Gebäuden von Kernkraftwerken verwendet .

Als Quelle für Bariumderivate

Baryt ist eine der Hauptquellen für Barium . Opak Röntgenstrahlen wird dieses toxische Produkt in der Medizin, in einer nicht sehr gefährlich unlöslichen Form ( Bariumsulfat ), den Weg des Nahrungsbolus im Verdauungstrakt zu visualisieren. Damit ist es möglich, falsche Routen oder Fisteln hervorzuheben .

Barium wird auch als Basis für die Zusammensetzung bestimmter Pigmente wie "Bariumgelb" oder "Baritgelb" verwendet. Vielleicht, um die Giftigkeit von Barium nicht hervorzurufen, wird dieses Pigment manchmal fälschlicherweise als "Ultramaringelb" bezeichnet, da Ultramarine normalerweise aus Aluminium und Silizium gewonnen werden . Bariumgelb besteht aus Bariumchlorid , Kaliumdichromat und Natrium . Dieses Pigment wurde von Leclaire und Barruel früh geschaffen XIX th  Jahrhundert. Es scheint wegen seiner Toxizität und seiner Tendenz, unter Lichteinwirkung allmählich grün zu werden, nicht mehr verwendet zu werden. Es würde auch Inkompatibilitäten mit bestimmten Farben darstellen.

Baryt ermöglicht auch die Herstellung von Bariumcarbonat (BaCO 3 ), das bei der Herstellung von Glas (Fernsehen, Optik) sowie Keramik- und Porzellanglasuren verwendet wird.

Im Schmuck

Die Edelsteine sind wie feine Steine geschliffen .

Herstellung von Baryt

Die Weltproduktion an Schwerspat betrug im Jahr 2005 7,9 Millionen Tonnen. Die wichtigsten Förderländer sind China (4.100  Mt im Jahr 2005), Indien (1.189  Mt im Jahr 2005), die Vereinigten Staaten (0,500  Mt im Jahr 2005) und Marokko (0,475  Mt im Jahr 2005 .). ). Zum Vergleich: Frankreich produziert 81.000  t und Kanada 23.000  t .

Galerie

Hinweise und Referenzen

  1. Die gewählte Klassifikation der Mineralien ist die von Strunz , mit Ausnahme der polymorphen Kieselsäuren, die zu den Silikaten gehören.
  2. berechnete Molekülmasse von „  Atomgewichte der Elemente 2007  “ auf www.chem.qmul.ac.uk .
  3. BARIUM SULPHATE , Sicherheitsblatt (e) des Internationalen Programms zur Sicherheit chemischer Stoffe , eingesehen am 9. Mai 2009
  4. (in) Thomas R. Dulski, Ein Handbuch für die chemische Analyse von Metallen , vol.  25, ASTM International,1996, 251  S. ( ISBN  0-8031-2066-4 , online lesen ) , p.  76
  5. Bariumsulfat  " in der Chemikaliendatenbank Reptox des CSST (Quebec-Organisation für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz), abgerufen am 25. April 2009
  6. MINER-Datenbank von Jacques Lapaire - Mineralien und Etymologie
  7. Alexandre Brongniart, Einführung in die Mineralogie oder Darstellung der Prinzipien dieser Wissenschaft , 1825, p. 154
  8. (in) Richard Kirwan , Elemente der Mineralogie ,1794, 1 st  ed. ( online lesen ) , s.  136
  9. Antoine François Fourcroy (Count of), Elemente der Naturgeschichte und Chemie , 1786, p. 325
  10. mile Benoît, Abhandlung über chemische Manipulationen und die Verwendung der Lötlampe , 1854, p. 393
  11. François Sulpice Beudant, Elementarvertrag der Mineralogie , 1824, Paris, p. 441
  12. Jean-Claude Delamétherie, Théorie de la Terre , 1797, 2 nd ed . , 5 Bände, Paris: 2, p. 8
  13. Jean-Claude Delamétherie, Theory of the Earth , 1797, vol. 2, s. 25
  14. Armand Dufrénoy, Annales de chimie et de physique , 1835, Paris: 60, p. 102
  15. (in) Charles Hutton, George Shaw und Richard Pearson, in Philosophical Transactions of the Royal Society of London , Bd. 15, 1809, p. 549
  16. Alfred Lacroix, in Proceedings of the Paris Academy of Sciences , vol. 108, 1889, p. 1126
  17. Abhandlung über die Cristallographie von M. Rome de Lisle , Band II, S. 5 und folgende.
  18. Albert Auguste Cochon de Lapparent, Mineralogiekurs , 1908, S.755
  19. (en) John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh und Monte C. Nichols , Handbook of Mineralogy , Chantilly (Virginia), Mineralogical Society of America ( online lesen )
  20. Harvey E. Newton (1957). Eine Geschichte der Lumineszenz: Von den frühesten Zeiten bis 1900. Memoirs of the American Physical Society, Philadelphia, JH FURST Company, Baltimore, Maryland (USA), Vol. 2, No. 44, Kapitel 1, S. 11-43.
  21. (in) Lumineszenzanwendungen in den biologischen, chemischen, Umwelt- und Hydrowissenschaften , Marvin C. Goldberg1989, 255  S.
  22. Philippe F. Smet , Iwan Moreels , Zeger Hens und Dirk Poelman , „  Lumineszenz in Sulfiden: Eine reiche Geschichte und eine glänzende Zukunft  “, Materialien , vol.  3, n o  4,2010, s.  2834–2883 ( ISSN  1996-1944 , DOI  10.3390 / ma3042834 )
  23. Hardev Singh Virk, „  Geschichte der Lumineszenz von der Antike bis zur Neuzeit  “, auf ResearchGate ,2014(Zugriff am 6. März 2021 )
  24. (in) Masataro Hayakawa und Tomonori Nakano , "  Die radioaktiven Bestandteile des Quellsedimentes von der Thermen Hokuto, Taiwan  " , Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie , vol.  78, n o  1,1912, s.  183-190 ( DOI  10.1002 / zaac.19120780115 )
  25. T. Thomson, Outlines of Mineralogy, Geology, and Mineral Analysis , 1836, 2 Bände, London: 1, p. 105
  26. (in) Shepard, in American Journal of Science , vol. 34, 1838, p. 161
  27. James Dwight Dana, George Jarvis Pinsel (1868) A System of Mineralogy: Beschreibende Mineralogie , Wiley, New York (NY), 5 th ed, 827 p, ... 617
  28. Okamoto in Wadas Minerals of Japan , n o  4, 1912, p. 178
  29. (in) Eberhardt Wilhelm Heinrich, Mineralogie und Geologie radioaktiver Rohstoffe , 1958 S.127
  30. Geowissenschaften: Memoiren, vol. 26-28, 1962, p. 121
  31. ICSD Nr. 154,286; (en) Michihiro Miyake , Ichiro Minato , Hideki Morikawa und Shin-ichi Iwai , „  Kristallstrukturen und Sulfatkraftkonstanten von Baryt, Celestit und Anglesit  “ , American Mineralogist , vol.  63, n Knochen  5-6,1978, s.  506-510 ( online lesen )
  32. (in) I. Kennedy und G. Gagon, „  Baryt aus der Niobec-Mine Chicoutimi  “ in Quebec. Mineralogische Aufzeichnung , vol. 12. 1981, S.355-357
  33. Pierre Thomas, "  Baryt von der Côte d'Abot (Puy de Dôme) und anderer honiggelber Baryt aus der Auvergne  " , auf planet-terre.ens-lyon.fr ,18. September 2017
  34. (in) J. Tobbe, „  Berühmte Minerallokalitäten: Příbram Tschechoslowakei  “, in Mineralogische Aufzeichnungen , Bd. 12, 1981, p. 157-165
  35. (in) Herr Borcos, B. Lang, S. Bostinescu und Gheorghita I. (1975): "  Neogene hydrothermale Erzlagerstätten im vulkanischen Gutii-Gebirge  " III. Bezirk Dealul Crucii-Baiut
  36. (in) A. Herja, „  Baia Sprie Suior und Erzlagerstätten  “, in Journal of Romanian Geology, Geophysics and Geography: Geology , vol. 19, s. 21-35
  37. (in) Charles Palache Harry Berman und Clifford Frondel , The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana, Yale University von 1837 bis 1892 , Diebstahl.  II: Halogenide, Nitrate, Borate, Carbonate, Sulfate, Phosphate, Arsenate, Wolframate, Molybdate usw. , New York (NY), John Wiley and Sons, Inc.,1951, 7 th  ed. , 1124  S. , s.  412
  38. Baryt in der Canadian Encyclopedia
  39. André Béguin, in Jaunes
  40. Bontinck zitiert von A. Béguin, aufgenommen in Jaunes
  41. [PDF] (en) LE Hetherington, TJ Brown, AJ Benham, PAJ Lusty, NE Idoine , Weltmineralproduktion : 2001-2005 , Amersham, Buckinghamshire, British Geological Survey,2007, 81  S. ( ISBN  978-0-85272-592-4 , online lesen ) , S .  7 des Buches; 13 des pdf

Literaturverzeichnis

Andere externe Links