Јарозит

Јарозит — воден сулфат од калиум и железо (Fe-III) со хемиска формула KFe<sub>3</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>6</sub>. Овој сулфатен минерал се формира во рудните наслаги со оксидација на железни сулфиди. Јарозитот често се произведува како нуспроизвод за време на прочистувањето и рафинирањето на цинкот, а исто така се јавува и со кисела дренажа на рудници и кисели сулфатни почвени средини.
1 Физички својства
Јарозитот има тригонална кристална структура и е кршлив, со базален процеп, тврдост од 2,5–3,5 и специфична тежина од 3,15–3,26. Тој може да е проѕирен или непроѕирен со стаклен до мат сјај и е обоен темножолт до жолтеникаво-кафеав. Понекогаш може да се помеша со лимонит или гетит со кои најчесто се јавува во госанот (оксидиран дел над рудно тело). Јарозитот е железен аналог на калиум алуминиум сулфатот, алунит.
2 Серија на цврсти раствори
Алунитната супергрупа ги вклучува подгрупите алунит, јарозит, беудантит, крандалит и флоренцит. Минералите од алунитната супергрупа се изоструктурни едни со други и се јавува супституција меѓу нив, што резултира со неколку серии на цврсти раствори. Алунитната супергрупа има општа формула AB<sub>3</sub>(TO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>6</sub>. Во алунитната подгрупа B е Al, а во јарозитната подгрупа B е Fe<sup>3+</sup>. Подгрупата беудантит има општа формула AB<sub>3</sub>(XO<sub>4</sub>)(SO<sub>4</sub>)(OH)<sub>6</sub>, подгрупата крандалит AB<sub>3</sub>(TO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>5</sub>•H<sub>2</sub>Oи подгрупата флоренцит AB<sub>3</sub>(TO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>5&#x2009;или&#x2009;6</sub>.
Во серијата јарозит-алунит, Al може да го замени Fe и веројатно постои комплетна серија на цврсти раствори помеѓу јарозитот и алунитот, KAl<sub>3</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>6</sub>, но средните членови се ретки. Материјалот од Копец, Чешка, има приближно еднаков Fe и Al, но количината на Al во јарозитот е обично мала.
Кога јарозитот се формира од оксидационо-редукциона реакција на пирит во седиментни глини, главните извори на K <sup>+</sup> се илит, глина што не отекува или K-фелдспат. Во други геолошки услови, алтерација на мика исто така може да биде извор на калиум.
Во серијата јарозит-натројарозит, Na го заменува K со најмалку Na/K = 1:2,4, но чистиот натриумов краен елемент NaFe<sub>3</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>6</sub> не е познат во природата. Минералите со Na > K се познати како натројарозит. Формирањето на краен елемент (јарозит и натројарозит) е фаворизирано од средина со ниска температура, помала од 100°C, и е илустрирано со осцилаторното зонирање на јарозитот и натројарозитот пронајдено во примероци од рудникот Апекс, Аризона, и Голд Хил, Јута. Ова укажува дека постои голема разлика во мешањето помеѓу двата крајни елементи, и е дискутабилно е дали постои комплетна серија помеѓу јарозитот и натројарозитот.
Во хидрониумјарозитот хидрониумскиот јон H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> може да го замени и K <sup>+</sup>, при што зголемената содржина на хидрониумски јони предизвикува значително намалување на параметарот на решетката ''c'', иако има мала промена во ''a''. Хидрониумјарозитот ќе се формира само од раствори со недостаток на алкали, бидејќи јарозитот богат со алкали се формира преференцијално.
Двовалентните катјони можат да го заменат и моновалентниот катјон K <sup>+</sup> во местото А. Рамнотежата на полнежот може да се постигне на три начина.
: Прво со замена на два моновалентни катјони со еден двовалентен катјон и оставање слободно место на А-местото, како кај плумбогумитот, Pb<sup>2+</sup>Al<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>5</sub>.H<sub>2</sub>O, кој е член на подгрупата на крандалит.
: Второ, со вклучување на двовалентни јони во B местата, како кај осаризаваите, Pb<sup>2+</sup>Cu<sup>2+</sup>Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>6</sub>, подгрупа на алунит, и биверит, Pb<sup>2+</sup>Cu<sup>2+</sup>(Fe<sup>3+</sup>,Al)<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>6</sub>, подгрупа на јарозит.
: Трето, со замена на двовалентните анјони со тривалентни анјони, како кај беудантитот, PbFe<sup>3+</sup><sub>3</sub>(AsO<sub>4</sub>)<sup>3−</sup>(SO<sub>4</sub>)(OH)<sub>6</sub>, подгрупа на беудантитот.
3 Историја
Јарозитот за прв пат е опишан во 1852 година од Август Брајтаупт во Баранко дел Јаросо во Сиера Алмагрера (во близина на Лос Лобос, Куевас дел Алманзора, Алмерија, Шпанија). Името јарозит е директно изведено од „јара“, шпанското име за жолт цвет кој припаѓа на родот ''Cistus'' и расте во сиерата. Минералот и цветот имаат иста боја.
Мистериозни сфери од глина, од 4 до 12.5см во дијаметар и покриени со јарозит, се пронајдени под Храмот на пердувестата змија, древна скалеста пирамида со шест нивоа 50 км од Мексико Сити.
3.1 Истражување на Марс
Феричен сулфат и јарозит се откриени од три марсовски ровери: ''Спирит'', ''Опортјунити'' и ''Кјуриосити''. Овие супстанции укажуваат на силно оксидирачки услови што преовладуваат на површината на Марс. Во мај 2009 година, роверот ''Спирит'' се заглавил кога поминал преку мека земја со фери сулфат што беше скриен под облога од почва со нормален изглед. Бидејќи железниот сулфат има многу мала кохезија, тркалата на роверот не можеа да добијат доволна влечна сила за да го извлечат телото на роверот од делот од железен сулфат. Беа обидени повеќе техники за да се извлече роверот, но тркалата на крајот потонаа толку длабоко во железниот сулфат што телото на роверот се застана на површината на Марс, спречувајќи ги тркалата да вршат каква било сила врз материјалот под нив. Бидејќи тимот на JPL не успеа да ја врати мобилноста на ''Спирит'', тоа означи крај на патувањето за роверот.
3.2 Копање на длабочини на Антарктикот
На Земјата, јарозитот е главно поврзан со крајната фаза на оксидација на пирит во глинеста средина, а може да се најде и во отпадот од рудници каде што преовладуваат кисели услови. Наспроти сите очекувања, јарозитот е случајно откриен и во мали количини во форма на мали честички прашина во јадра од мраз извадени од длабока бушотина на Антарктикот. Тоа изненадувачко откритие го направиле геолози кои барале специфични минерали способни да укажуваат на циклуси на ледено доба во слоевите на ледено јадро долго 1620 метри. Геолозите шпекулираат дека јарозитната прашина можеби се акумулирала и во мразот во глечерите на Марс. Сепак, таа хипотеза е контроверзна бидејќи на Марс, наслагите од јарозит можат да бидат многу дебели (до 10 метри). Сепак, Марс е исто така многу прашлива планета и, во отсуство на тектоника на плочи на Марс, наслагите од глацијална прашина можеби се акумулирале во текот на долги временски периоди.
4 Употреба во науката за материјали
Јарозитот е исто така поопшт термин што означува широко семејство на соединенија од формата AM<sub>3</sub>(OH)<sub>6</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>, каде што A <sup>+</sup> = Na, K, Rb, NH<sub>4</sub>, H<sub>3</sub>O, Ag, Tl и M3 <sup>+</sup> = Fe, Cr, V. Во физиката на кондензирана материја и науката за материјали, тие се познати по тоа што содржат слоеви со структура на кагомска решетка, што се однесува на геометриски фрустрирани магнети.