Sadržaj
- Što je hematit?
- Fizička svojstva hematita
- Sastav hematita
- Pojava geologa
- Hematit na Marsu?
- Primjene hematita (željezna ruda)
- Upotrebe hematita (pigmenta)
- Upotrebe hematita (gem materijala)
- Primjene hematita (ljekoviti kamen)
- Ostale upotrebe hematita
Oolit hematit: Uzorak željezne rude oolitskog hematita. Ooliti su sitne okrugle sfere hemijski precipitiranog hematita. Uzorak na fotografiji dugačak je oko četiri inča (deset centimetara), a najveći ooliti promjera su nekoliko milimetara.
Što je hematit?
Hematit je jedan od najprostranijih minerala na zemaljskoj površini i u plitkoj kori. To je željezni oksid s kemijskim sastavom Fe2O3, Čest je mineral koji formira stijene koji se nalazi u sedimentnim, metamorfnim i magnetskim stijenama na lokacijama širom svijeta.
Hematit je najvažnija ruda željeza. Iako je nekoć minirano na tisućama lokacija širom svijeta, danas gotovo sva proizvodnja dolazi iz nekoliko desetaka velikih ležišta gdje značajna ulaganja u opremu omogućuju tvrtkama da učinkovito rude i prerađuju rudu. Većina rude danas se proizvodi u Kini, Australiji, Brazilu, Indiji, Rusiji, Ukrajini, Južnoj Africi, Kanadi, Venezueli i Sjedinjenim Državama.
Hematiti imaju širok izbor drugih namjena, ali njihov je ekonomski značaj vrlo mali u usporedbi s važnošću željezne rude. Mineral se koristi za proizvodnju pigmenata, pripravaka za odvajanje teških medija, zaštite od zračenja, balasta i mnogih drugih proizvoda.
Traka hematita: Svi uzorci hematita stvorit će crvenkastu mrlju. Traka minerala je njegove boje u praškastom obliku kada se struga po tanjuru (mali komad neglaziranog porculana koji se koristi za proizvodnju male količine mineralnog praha). Neki će uzorci hematita stvoriti sjajnu crvenu prugu, drugi će dati crvenkasto smeđu prugu. Potrebna je pažnja prilikom ispitivanja uzorka hematita s metalnim sjajem. Ti su primjerci često krhki i ostavljaju trag krhotina zajedno s prugom. Ta krhotina nije prah - to je trag fragmenata. Dakle, za procjenu traka, labave se čestice moraju lagano otresati s pločice s prugom ili ih vrlo lagano odgristi. To ostavlja iza praha koji je ugrađen unutar teksture površine ploče. Na gornjoj fotografiji pruga na lijevoj strani očišćena je od ulomaka, a možete vidjeti da je crvenkasto smeđa. Ploča s desne strane još uvijek ima trag svjetlucavih fragmenata koji se moraju pažljivo ukloniti radi ispravne procjene.
Fizička svojstva hematita
Hematit ima izuzetno promjenjiv izgled. Sjajni sjaj može se kretati od zemljanih do submetalnih do metalnih. Njegovi rasponi boja uključuju crvenu do smeđu i crnu do sivu do srebrnu boju. Javlja se u mnogim oblicima koji uključuju mišićave, masivne, kristalne, botrioidne, vlaknaste, oolitne i druge.
Iako hematit ima izrazito promjenjiv izgled, uvijek stvara crvenkastu mrlju. Studenti uvodnih kolegija geologije obično se iznenade kad vide da srebrno obojeni mineral stvara crvenkastu crtu. Vrlo brzo saznaju da je crvenkasti trag najvažniji trag za prepoznavanje hematita.
Hematit nije magnetski i ne bi trebao reagirati na uobičajeni magnet. Međutim, mnogi primjerci hematita sadrže dovoljno magnetita da ih privlači uobičajeni magnet. To može dovesti do pogrešne pretpostavke da je uzorak magnetit ili slabo magnetski pirotid. Istražitelj mora provjeriti druga svojstva kako bi napravio ispravnu identifikaciju.
Ako istražitelj provjeri trag, crvenkasta linija će isključiti identifikaciju kao magnetit ili pirotidit. Umjesto toga, ako je uzorak magnetski i ima crvenkastu prugu, najvjerojatnije je to kombinacija hematita i magnetita.
Spekularni hematit: Spekularni hematit, koji se ponekad naziva i "micaceous hematit", ima metalni sjaj i čini se da je stijena sastavljena od sjajnih ljuskastih pahuljica. Umjesto toga, pahuljice su hematit. Iako ovaj hematit ima srebrnu boju, i dalje stvara crvenkastu prugu - što je ključno za identifikaciju hematita. Testiranje tvrdoće na spekularnom hematitu je teško jer se uzorci često raspadaju. Ovaj uzorak iznosi oko četiri centimetra (deset centimetara), a sakupljen je u blizini Republike, Michigan.
Oblikovano željezno oblikovanje: Izbliza zamotanog željeznog formata. U ovom se uzorku trake hematita (srebro) izmjenjuju s trakama jaspisa (crvene boje). Stijena koja je stvorena tamo gdje se ove formacije miniraju često se naziva i "taconite". Ova fotografija obuhvaća područje stijene široko oko 30 stopa. Fotografirao André Karwath, licenca za slobodnu dokumentaciju GNU-a.
Sastav hematita
Čisti hematit ima sastav od oko 70% željeza i 30% kisika. Kao i većina prirodnih materijala, rijetko se nađe s tim čistim sastavom. To se posebno odnosi na sedimentne naslage na kojima se hematit stvara anorganskim ili biološkim taloženjem u vodenom tijelu.
Manja klastična sedimentacija može dodati glinene minerale željeznom oksidu. Epizodna sedimentacija može uzrokovati nanošenje naizmjeničnih traka željeznog oksida i škriljaca. Silicij u obliku jaspisa, kestena ili kalcedona može se dodati kemijskim, klastičnim ili biološkim postupcima u malim količinama ili u značajnijim epizodama. Ova slojevita naslaga hematita i škriljaca ili hematita i silicijevog dioksida postali su poznati kao "zbijene željezne formacije" (vidi sliku).
Masivni hematit: Primjerak masivnog hematita promjera oko četiri centimetra (deset centimetara) prikupljen je u blizini Antwerpena u New Yorku.
Hematit bubrežne rude: Neki hematit se taloži u šupljinama i ima priliku formirati neograničenu naviku. Navika poznata kao "bubrežna ruda" često se razvija u šupljinama i nazvana je po svom sličnom vizualnom izgledu kao unutarnji organ. Ova vrsta hemijski precipitiranog hematita često je relativno nezagađena sedimentnim glinama ili inkluzijama stijena domaćina i ima veću čistoću. Visoka čistoća čini ovaj hematit izborom za izradu pigmenata. Ovaj je uzorak dug oko deset centimetara (deset centimetara), a sakupljen je u blizini Cumberlanda u Engleskoj.
Pojava geologa
Hematit se nalazi kao primarni mineral i kao produkt izmjene u magnetskim, metamorfnim i sedimentnim stijenama. Može se kristalizirati tijekom diferencijacije magme ili taloga iz hidrotermalnih tekućina koje se kreću kroz stijensku masu. Može se formirati i tijekom kontaktnog metamorfizma kada vruće magme reagiraju sa susjednim stijenama.
Najvažnije naslage hematita formirane u sedimentnim sredinama. Prije otprilike 2,4 milijarde godina, Zemljini su oceani bili bogati otopljenim željezom, ali je u vodi bilo vrlo malo slobodnog kisika. Tada je grupa cijanobakterija postala sposobna za fotosintezu. Bakterije su sunčevu svjetlost koristile kao izvor energije za pretvaranje ugljičnog dioksida i vode u ugljikohidrate, kisik i vodu. Ova je reakcija izbacila prvi slobodni kisik u ocean oceana. Novi kisik se odmah kombinirao s željezom da bi stvorio hematit, koji je potonuo na dno morskog dna i postao kamena cjelina koju danas poznajemo kao obrubljene željezne formacije.
Ubrzo se u mnogim dijelovima Zemljinog okeana pojavila fotosinteza, a na morskom dnu akumulirale su se velike naslage hematita. Ta se taloženje nastavilo stotinama milijuna godina - od otprilike 2,4 do 1,8 milijuna godina. To je omogućilo stvaranje naslaga željeza debljine stotina do nekoliko tisuća stopa, koje su bočno postojane na stotinama do tisućama četvornih kilometara. Sačinjavaju neke od najvećih stijenskih građevina u Zemljinom kamenu.
Mnoga sedimentna ležišta željeza sadrže i hematit i magnetit, kao i druge minerale željeza. Oni su često u prisnom odnosu, a ruda se minira, drobi i prerađuje kako bi se dobivala oba minerala. Povijesno, velik dio hematita nije oporavljen i poslan je u gomile s jalovinama. Učinkovitija obrada danas omogućava oporavak više hematita iz rude. Također se mogu obraditi i repariranje kako bi se dobilo dodatno željezo i smanjila količina volumena.
Marsovske "borovnice": 2004. godine, NASA-ove Mars Exploration Rover Opportunity otkrile su da tlo u blizini njegovog mjesta slijetanja sadrži milijune sitnih sfera koje su istraživači prozvali "borovnice". Analizom je utvrđeno da se sastoji od željezovog oksida, uglavnom u obliku hematita. Sadržaj željeza u marsovskim stijenama i tlu pridonosi njegovom crvenom pojavljivanju sa Zemlje i pomogao mu je da dobije naziv "Crvena planeta". Slika NASA-e.
Hematit na Marsu?
NASA je otkrila da je hematit jedan od najbogatijih minerala u stijenama i tlima na površini Marsa. Obilje hematita u marsovskim stijenama i površinskim materijalima daje krajoliku crvenkasto smeđu boju i zato se planet pojavljuje crvenim na noćnom nebu. To je podrijetlo nadimka Mars "Crvena planeta".
Taconite pelete: Ove takonitne pelete sastoje se od sitno drobljene stijene takonita koja je obrađena za poboljšanje sadržaja željeza i pomiješana s malom količinom gline za poboljšanje granulacije. Ovo je jedan od standardnih načina prijevoza željezne rude iz rudnika u čeličani. Okrugle čestice su promjera oko 1 inča (1 1/4 centimetara) i s njima se vrlo lako rukuje tijekom otpreme i u mlinu. Slika Harvey Henkelmann.GNU licenca za slobodnu dokumentaciju.
Primjene hematita (željezna ruda)
Hematit je najvažnija svjetska ruda željeza. Iako magnetit sadrži veći postotak željeza i lakši je za preradu, hematit je vodeća ruda jer je obilnija i prisutna u ležištima u mnogim dijelovima svijeta.
Hematit se minira u nekim od najvećih rudnika na svijetu. Ti rudnici zahtijevaju ulaganja u milijardama dolara, a neki će ukloniti više od 100 milijuna tona rude godišnje. Ove rudničke mine mogu biti duboke stotine do tisuće metara do vremena na kojem su izrađene.
Kina, Australija, Brazil, Indija, Rusija, Ukrajina, Južna Afrika i Sjedinjene Države vodeći su svjetski proizvođači željezne rude (uključujući hematit, magnetit i druge rude). Proizvodnja željezne rude u Sjedinjenim Državama događa se u Michiganu i Minnesoti.
Hematitni pigment: Hematit je bio jedan od prvih pigmenata koji su koristili ljudi. Barem 40.000 godina ljudi su dobivali hematit, drobili ga u fini prah i koristili ga za izradu boja. Prikazane su komercijalni hematitni pigmenti koji su danas dostupni. S gornje lijeve strane, idući u smjeru kazaljke na satu, to su: Blue Ridge Hematite, Blue Ridge ljubičasti hematit, Venetian Red i Pozzuoli Red. Od renesanse, pigmenti su često nazivali po mjestima na kojima su proizvedeni. Varijacije u boji rezultat su vrste korištenog hematita i nečistoća, poput gline i drugih željeznih oksida, koje se miješaju s njim.
Hematit dragulja: Hematit i takonit često se prave u kamenje razrezano ili izrezano u kabohone i perlice. To su popularni kao jeftini predmeti od nakita. Tromirani polirani hematit također je popularan kao "ljekoviti kamen". Neki vjeruju da će mu nošenje pomoći u oslobađanju određenih zdravstvenih problema. Ova upotreba nema nikakve znanstvene zasluge i zapravo može biti štetna jer odvraća ljude kojima je potrebna liječnička pomoć od liječnika.
Upotrebe hematita (pigmenta)
Naziv hematit potiče od grčke riječi "haimatitis" što znači "krvavo crveno". Taj naziv proizlazi iz boje hematita kad je zdrobljen do finog praha. Primitivni ljudi otkrili su da se hematit može drobiti i pomiješati s tekućinom za upotrebu kao boja ili kozmetika. Špiljske slike, poznate kao "piktogrami", datirane prije 40 000 godina, stvorene su s hematitskim pigmentima.
Hematit je i dalje jedan od najvažnijih minerala pigmenta. Iskopana je na mnogim lokacijama u svijetu, a intenzivno se trguje crvenim pigmentom. Tijekom renesanse, kada su mnogi slikari počeli koristiti ulja i platno, hematit je bio jedan od najvažnijih pigmenata. Boja hematita bila je neprozirna i trajna. Moglo bi se pomiješati s bijelim pigmentom kako bi se proizvele različite ružičaste boje koje su korištene za bojenje mesa.
Najbolji način za učenje minerala je proučavanje sa zbirkom malih uzoraka s kojima možete rukovati, ispitivati i promatrati njihova svojstva. U trgovini su dostupne jeftine kolekcije minerala.
Upotrebe hematita (gem materijala)
Hematit je manji dragulj materijala koji se koristi za izradu kabohona, perli, malih skulptura, razbacanih kamenja i drugih predmeta. Materijal koji se koristi za izradu ovih proizvoda je hematit srebrne boje s čvrstom, ujednačenom teksturom. Svijetla srebrna boja hematita i njegov "težinski osjećaj" čine ga vrlo popularnim kamenom natopljenim.
Novost hematita: Proizvodi nazvani "magnetni hematit" i "iridescentni hematit" često se nude u prodavaonicama prodavaonica suvenira, turizma, novosti i znanosti i na njihovim web stranicama. Većinu vremena ovi materijali nisu hematiti, već su umjetni materijali koji nemaju ni kemijski sastav kao hematit. Kupite ih ako vam se sviđaju, ali ne zato što mislite da dobivate jedinstveni mineralni uzorak.
Primjene hematita (ljekoviti kamen)
Neki vjeruju da će nošenje komada poliranog hematita, poznatog kao "ljekovito kamenje", donijeti olakšanje od određenih medicinskih problema. Nema znanstvenih dokaza da ova upotreba hematita ima bilo kakav pozitivan učinak, osim što je placebo. Korištenje hematita kao "ljekovitog kamena" ili "ljekovitog kristala" zapravo može biti štetno jer odvraća ljude od posjeta liječniku koji može pružiti odgovarajuću njegu. Onda kada se osoba s problemom napokon odluči posjetiti liječnika, situacija im je teža.
Peć za željezo: U 1700-im i 1800-im, male mine u istočnim Sjedinjenim Državama proizvodile su hematit koji je služio kao primarna željezna ruda u regiji. Ruda se obrađivala zagrijavanjem spaljivanjem drvenog ugljena u jednostavnim kamenim pećima. Depoziti željezne rude bili su mali i teško ih je iskoristiti. Kada su otkrivena velika ležišta željezne rude regije Velikog jezera, željezna ruda više nije minirana u istočnim Sjedinjenim Državama. Prikazana je željezna peć Vezuv u južnom Ohiju. USGS fotografija.
Ostale upotrebe hematita
Hematit se koristi u brojne druge svrhe. To je vrlo gust i jeftin materijal koji je učinkovit u zaustavljanju x-zraka. Iz tog razloga se koristi za zaštitu od zračenja oko medicinske i znanstvene opreme. Niska cijena i velika gustoća hematita i drugih željeznih ruda također ih čini korisnima kao balast za brodove.
Hematit se također može mljeti u fini prah koji će, pomiješan s vodom, stvoriti tekućinu vrlo velike specifične težine. Te se tekućine koriste u preradi "float-sink" prerade ugljena i drugih mineralnih materijala. Drobljeni ugljen s vrlo niskom specifičnom težinom postavlja se na tešku tekućinu i lagani čisti ugljen lebdi, dok nečistoće visoke specifične gravitacije, poput piritnog sudopera.
Konačno, hematit je materijal koji se koristi za izradu polirajućih spojeva poznatih kao "red rouge" i "draguljarski ruže". Red rouge je prah hematita koji se koristi za poliranje mesinga i drugih mekih metala. Može se dodati drobljenom mediju kukuruza ili drobljenom mediju školjke oraha za čahure od mesinganog poliranja. Jewelers rouge je pasta koja se koristi na mekoj krpi za poliranje zlatnog i srebrnog nakita.