פירוטיט

פירוטיט – מינרל סולפידי המכיל ברזל שעל שמו קבוצת המינרלים "קבוצת הפירוטיט". נוסחת ההרכב הכימי של הפירוטיט היא Fe1-xS כשערכי x יכולים לנוע בין 0.17 ל-0, כאשר הנוסחה הממוצעת (המאושרת על ידי ה־IMA) היא Fe7S8. כאשר ערכו של x הוא אפס, כלומר כשנוסחת ההרכב היא FeS, הוא קרוי טרויליט. בין הפירוטיט לטרויליט מתקיימת תמיסה מוצקה. מבנה הטרויליט דומה למבנה הNiAs, כאשר אטומי הגופרית ארוזים במערך הקסגונלי צפוף ואטומי הברזל ממלאים את כל האתרים האוקטהדרליים. בטמפרטורות גבוהות יכול מבנה התא של הטרויליט (FeS) להתקיים גם כאשר אטומי הברזל יוצאים מהאתרים האוקטהדרליים תוך יצירת אתרים ריקים (vacancies). נוסחת המבנה של התמיסה המוצקה נעה בין FeS (טרויליט) ל-Fe0.875S או Fe7S8 (פירוטיט). הקטיונים (הברזל) מסודרים בשכבות לסירוגין עם שכבות של אטומי הגופרית (המסודרים כאמור באריזה הקסגונלית צפופה) לאורך ציר c. האתר הריק נוצר בכל שכבה שנייה, כך שסדר השכבות הוא שכבה מלאה וחסרה לסירוגין. פירוטיט הוא מינרל יוצא דופן מכיוון שהוא מופיע בשני מערכים קריסטלוגרפיים. כאשר הפירוטיט עשיר בברזל, ונוסחתו קרובה ל-FeS מבנה הגביש הוא הקסגונלי. אבל כאשר תכולת הברזל יורדת המבנה הוא מונוקליני. שתי הסימטריות מופיעות יחד באותה דגימה. כאמור, הפירוטיט מתגבש במערכת המונוקלינית, חבורת סימטריות נקודתית "מונוקלינית רגילה" 2 / m   {\displaystyle 2/m\ } וחבורת סימטריות מרחבית C2/a ,או במערכת ההקסגונלית, חבורת סימטריות נקודתית "דיהקסגונלית דיפירמידלית" 6 / m   2 / m   2 / m {\displaystyle 6/m\ 2/m\ 2/m} , וחבורת סימטריות מרחבית P63/mmc. הפרמטרים של תא היחידה משתנים בהתאם לפולימורפים השונים של הפירוטיט: פירוטיט-4M‏ (Fe7S8) – מונוקליני. הפרמטרים של תא היחידה הם Å‏a=11.9‏, b=6.87Å ‏, c=22.8Å‏, וזווית °β=90.5 פירוטיט-6M‏ (Fe11S12) – מונוקליני. הפרמטרים של תא היחידה הם Å‏a=6.9‏, b=11.95Å ‏, c=34.52Å‏, וזווית °β=90 פירוטיט-5H‏ (Fe9S10) – הקסגונלי. הפרמטרים של תא היחידה הם Å‏a=6.89‏ ו-c=28.67Å‏. פירוטיט-7H‏ (Fe9S10) – הקסגונלי. הפרמטרים של תא היחידה הם Å‏a=6.89‏ ו-c=40.15Å‏. פירוטיט-11H‏ (Fe10S11) – הקסגונלי. הפרמטרים של תא היחידה הם Å‏a=6.90‏ ו-c=63.22Å‏. קבוצת הפירוטיט היא קבוצה של מינרלים בעלי מבנה ותכונות דומות הכוללת את המינרלים: פירוטיט – Fe1-xS טרויליט – FeS סמייתיט – Fe,Ni)9S11) או Fe,Ni)13S16) הפירוטיט מופיע בדרך כלל כגבישים לוחיים או פריזמתיים במנסרות משושות עד 40 ס"מ; בצורת שושנה או כמקבצים גרגיריים או חסרי צורה. הקשיות של המינרל בינונית, 4.5-3.5 בסולם מוס, ומשקלו הסגולי הממוצע 4.69 גרם לסמ"ק. הפירוטיט מתמוסס בחומצת מלח, וגם בחומצה חנקתית, והוא בעל מגנטיות חלשה המתחזקת מאוד בחימום ועם הפחתה בתכולת הברזל במינרל. עוצמת המגנטיות המקסימלית מגיעה ל-0.12 טסלה. עם זאת, בחימום מעל 320°C מאבד הפירוטיט את המגנטיות שלו, אבל גם מתחיל להתפרק למגנטיט. תופעת גבישים תאומים קיימת על {1012}. אופטית המינרל הוא אי-איזוטרופי באופן בולט. גבישי הפירוטיט אטומים, צבעם חום ארד, חום ברונזה או חום כהה. מתכהה במהירות בחשיפה לאור. הברק של הפירוטיט הוא מתכתי, וגבישיו יוצרים שרטוט בצבע אפור כהה עד שחור. מקור שם המינרל מיוונית, πνρρός (פירוס) – "בצבע הלהבה". המינרל תואר לראשונה על ידי המינרלוג הגרמני אוגוסט ברייטהאופט (Johann Friedrich August Breithaupt‏; 1873-1791) ב-1835. למינרל יש כמה שמות נוספים: "פיריט מגנטי" – משום שצבעו דומה לזה של פיריט והוא כאמור מגנטי חלש; דיפיריט ופירוהוטיט. בפירוטיט משתמשים כמקור להפקת עופרת ברזל, אם כי היא יותר תוצר לוואי של תהליך הפקת הניקל מהמינרל הנלווה פנטלנדיט. בנוסף, הפירוטיט משמש מקור להפקת חומר הליטוש העדין שגונו אדום הקרוי jeweller's rouge, שנועד לליטוש עדין של מתכות ועדשות, וכמו כן להפקת סולפט הברזל (FeSO4). פירוטיט הוא מרכיב קורט נפוץ למדי בסלעי יסוד. הוא מצוי בסלעי יסוד מאפיים שעברו הפרדה מגמתית יחד עם סולפידים אחרים כדוגמת הכלקופיריט והפנטלנדיט. הוא מופיע גם בפגמטיטים ובאזורי התמרה של מגע. את הפירוטיט ניתן למצוא במקומות רבים בעולם (נכון ל-2011 מונה אתר Mindat 6,290 אתרים). גבישים מפותחים ניתן למצוא בהרי הרץ בגרמניה, במחוז באיה מארה (Baia Mare) ברומניה, בוואל פסיריה (Val Passiria) באיטליה, וכן בשווייץ בשוודיה וברוסיה. גבישים גדולים התגלו במכרה הזהב מורו וליו (Morro Velho) במדינת מינאס ז'ראיס בברזיל. מקומות נוספים כוללים את המכרות בסנטה אולליה שבמדינת צ'יוואווה במקסיקו ובמדינת קולומביה הבריטית שבקנדה. בישראל ניתן למצוא פירוטיט בנוריט שבמסיב תמנע אתר Mindat אתר Webmineral אתר Mineral galleries פרויקט Rruf באוניברסיטת אריזונה פירוטיט, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) IMA/CNMNC List of Mineral Names פרויקט rruff לרשימה המלאה ניתן להיעזר באתר Mindat.