Wurtziet
Het mineraal wurtziet is een zink-ijzer-sulfide met de chemische formule (Zn,Fe)S. Wurtziet wordt vooral aangetroffen in hydrothermale aders en in de omgeving van andere, voor de mijnbouw interessante ertsen. Het mineraal is naamgevend voor de wurtzietstructuur, een belangrijke kristalstructuur in de kristallografie. Wurtziet is naar de Franse scheikundige Charles-Adolphe Wurtze genoemd.
| Wurtziet | ||||
|---|---|---|---|---|
| ||||
| Mineraal | ||||
| Chemische formule | (Zn,Fe)S | |||
| Kleur | Oranjebruin, bruinzwart tot zwart | |||
| Streepkleur | Lichtbruin | |||
| Hardheid | 3,5 - 4 | |||
| Gemiddelde dichtheid | 4,03 kg/dm3 | |||
| Glans | Diamant- tot hars | |||
| Opaciteit | Doorschijnend | |||
| Breuk | Oneffen | |||
| Splijting | Goed, [1010] & [0001] | |||
| Kristaloptiek | ||||
| Kristalstelsel | Hexagonaal | |||
| Brekingsindices | 2,356 - 2,378 | |||
| Dubbele breking | 0,0220 | |||
| Bijzondere kenmerken | dieproodbruin tot bruinzwart met gele en donkerbruine interne reflecties met opvallend licht | |||
| Lijst van mineralen | ||||
| ||||
Eigenschappen bewerken
Kenmerken en voorkomen bewerken
Het oranjebruine, bruinzwarte tot zwarte wurtziet heeft een lichtbruine streepkleur en een goede splijting volgens de kristalvlakken [1010] en [0001]. Het kristalstelsel is hexagonaal. De gemiddelde dichtheid is 4,03 en de hardheid is 3,5 tot 4. Wurtziet is niet magnetisch of radioactief.
Wurtziet vormt in de natuur zoals de meeste sufiden door het neerslaan uit hydrothermale oplossingen in aders. Vaak komt het voor naast andere sulfiden. In de natuur bevat wurtziet meestal sporen van ijzer, mangaan en cadmium. Het hoge cadmiumgehalte zorgt ervoor dat wurtziet vaak naast zijn polymorf sfaleriet (α-ZnS) voorkomt. Andere samen voorkomende mineralen, paragenesen, zijn galeniet (PbS) en andere vaak ijzerrijke sulfiden als pyriet (FeS), marcasiet (FeS2) en chalcopyriet (CuFeS2).
Meestal vormt wurtziet radiaal uitstralende aggregaten van naald- of staafvormige kristallen, die samen met sfaleriet zogenaamde schalenblende vormen. Deze aggregaten lijken op die van stibniet (Sb2S3). Losse kristallen zijn zeldzaam maar kunnen geïsoleerd voorkomen, meestal met een habitus van onvolmaakte piramiden. Deze habitus wordt ook wel hemimorf genoemd, omdat de beide zijden van het kristal sterk in uiterlijk verschillen. De ene kant is een basisvlak, de andere kant een spitse punt. Wurtziet kan ook in plaatjes groeien, waarbij de boven- en ondervlakken parallel aan de oriëntatie van een potentieel basisvlak van een piramide liggen. De piramidevorm is bij zulke kristallen niet ontwikkeld. Deze laatste verschijningsvorm is echter zeer zeldzaam.
Kristalstructuur bewerken
De structuur van wurtziet is in de kristallografie een van de belangrijkste kristalstructuren. Veel mineralen, waaronder ook voor de bouwindustrie belangrijke grondstoffen, kristalleren in deze structuur uit. Het zijn isotypen van wurtziet. Verbindingen, die deze structuur aannemen, zijn bijvoorbeeld zinkoxide (ZnO), cadmiumsulfide (CdS), cadmiumselenide (CdSe), cadmiumtelluride (CdTe), galliumnitride (GaN) en zilverjodide (ArI).
Wurtziet vormt hexagonale kristallen, die een ruimtegroep P63mc hebben. De celconstanten, dat zijn de lengte van de ribben en de hoeken daartussen, van de eenheidscel zijn a = 382 pm en c = 626 pm en er bevinden zich twee formule-eenheden in iedere eenheidscel.
De wurtzietstructuur kan worden afgeleid van die van lonsdaleiet, hexagonale diamant. De lonsdaleietstructuur komt overeen met die van sfaleriet, die weer van (normale) kubische diamant is af te leiden. De wurtzietstructuur bestaat uit de dichtste bolstapeling van zwavelatomen, waarbij de atomen in lagen ABABAB... in de richting van de c-as liggen. De zinkatomen bevinden zich in de tetraëdrische holten in deze stapeling. Bij hexagonale dichtste stapeling zijn er twee maal zoveel tetraëdrische holten aanwezig als gestapelde atomen, in dit geval zwavelatomen. Omdat de verhouding tussen zwavel en zink 1:1 is, de chemische formaule van wurtziet is ZnS, is slechts de helft van de tetraëdrische holtes gevuld. De wurtzietstructuur kan ook andersom worden beschreven: dan vormen de zinkatomen een hexagonaal dichtste stapeling waarin de zwavelatomen de helft van de tetraëdrische holtes vullen, zwavel en zink zijn commutatief. Zowel zwavel als zink heeft in de wurtzietstructuur een coördinatiegetal van 4: de coördinatiepolyeder van beide is een onvervormde tetraëder.
De niggliformule van wurtziet is: .
![{\displaystyle \mathrm {{}_{\infty }^{3}\lbrace [ZnS{}_{4/4}]\rbrace \!\,} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dfea05fd1d24d633dcb9dbc61eee7bf9c9ae331d)
Ontdekking en naamgeving bewerken
Wurtziet werd in 1861 voor het eerst beschreven door de Franse scheikundige en mineraloog Charles Friedel (1832-1899). De door hem onderzochte mineralen waren afkomstig uit de mijn San José in de buurt van Oruro in de Boliviaanse Andes. Friedel noemde het mineraal naar zijn leraar, de Franse scheikundige Charles Wurtz (1817-1884). De mijn San José is nog steeds de typelocaliteit van wurtziet en was tot in de 20e eeuw een belangrijke leverancier van met name tin.
Sinds de stichting van de International Mineralogical Association is wurtziet de officiële internationaal erkende naam voor hexagonaal uitkristalliserende zinksulfide (β-ZnS).
Websites bewerken
- (en) Wurtzite Mineral Data
- (en) mindat.org Wurtzite
