پیریت چیست و چه ویژگی و خواصی دارد؟

پیریت (pyrite) یک کانه سولفیدی حاوی آهن و گوگرد با ترکیب شیمیایی FeS₂ است. رنگ آن طلایی بوده و جلای فلزی شبیه به طلا دارد. این ویژگی های ظاهری همراه با وزن مخصوص بالا، باعث می‌شود که توسط کاوشگران بی‌تجربه با طلا اشتباه گرفته شود. به همین دلیل، به آن طلای احمق ها (fool’s gold) نیز گفته می‌شود! یکی از راههای تشخیص طلا از پیریت این است که رنگ خاکه طلا زرد طلایی است اما رنگ خاکه pyrite، سیاه می‌باشد. دور کردن انرژی های منفی را از خواص پیریت برشمرده‌اند و آن را بهترین سنگ برای افزایش چاکرای سوم معرفی کرده‌اند. سولفات آهن حاصل از Pyrite برای درمان کم خونی ناشی از فقر آهن کاربرد دارد. دیگر کاربرد آن، استفاده در لخته سازی و تصفیه آب است. در صورت مناسب بودن شرایط، پیریت در همه انواع سنگ ها اعم از آذرین، دگرگونی و رسوبی قابلیت شکل گیری دارد.

پیریت چیست؟

پیریت یک کانه به رنگ زرد برنجی با جلای فلزی درخشان است. ترکیب شیمیایی آن FeS₂ است و رایج‌ترین کانه سولفیدی محسوب می‌شود. پیریت خالص با ترکیب شیمیایی FeS₂ حاوی 46.67 درصد آهن و 53.33 درصد وزنی گوگرد است. بلورهای pyrite تقاورن ایزومتریک دارند و در سیستم تبلور کوبیک متبلور می‌شوند.

Pyrite از واژۀ یونانی pyr به معنای آتش گرفته شده است؛ زیرا در هنگام برخورد با فلزات، جرقه‌ای از خود ساطع می‌کند. این کانه اغلب با طلا مرتبط است. پیریت و طلا، اغلب با هم تشکیل می‌شوند و برخی از ذخایر پیریت حاوی مقدار کافی طلا است که استخراج معادن را تضمین می‌کند. پیریت را طلای احمق ها نیز می‌گویند! زیرا برای اشخاصی که کانی شناسی و سنگ شناسی نمی‌دانند، ظاهر فریبندۀ آن همانند یک تکه طلاست! در دوران ما قبل تاریخ و قبل از سنگ چخماق، از pyrite به عنوان ماده‌ای برای تولید آتش استفاده می‌شد.

پیریت آهن (iron pyrite) دی سولفید آهن طبیعی است و از آهن و گوگرد تشکیل شده است؛ با این حال، این کانه منبع مهمی برای هیچ یک از این دو عنصر نیست! زیرا در حال حاضر، آهن را می‌توان خیلی راحت‌تر از کانه های دیگر مثل هماتیت و مگنتیت استخراج کرد؛ بدون آنکه به گوگرد آلوده باشد!

پیریتی که تازه استخراج شده باشد، به رنگ زرد کم رنگ مایل به نقره‌ای است، در اثر قرار گرفتن در معرض اکسیژن تیره شده و کدر می‌شود. این کانی به دلیل وجود آهن در ترکیبِ خود، می‌تواند هوازده شده و به اکسید آهن هیدراته، گوتیت و یا لیمونیت تبدیل گردد. این هوازدگی، یک لکه یا پوشش زرد قهوه ای در سطح آن ایجاد می‌کند؛ حالتی مانند کوارتز زنگ زده!

کانه های مرتبط و همراه با pyrite عبارتند از: پیروتیت، مارکازیت، گالن، اسفالریت، آرسنوپیریت و کالکوپیریت. بسیاری دیگر از سولفیدها و سولفوسالت ها، هماتیت، فلوریت، کوارتز، باریت و کلسیت نیز از کانی های همراه و مرتبط با pyrite هستند.

در گذشته های دور، pyrite به صورت تجاری به عنوان منبع گوگرد، به ویژه برای تولید اسید سولفوریک استفاده می‌شد. اما امروزه گوگرد عمدتاً به عنوان محصول فرعی فرآوری نفت جمع آوری می‌شود. به دلیل در دسترس بودن منابع بسیار بهتر آهن نیز pyrite معمولاً به عنوان سنگ آهن استفاده نمی‌شود. برای سال‌ها اسپانیا بزرگترین تولیدکننده پیریت بود. ذخایر بزرگی از این کانه واقع در رودخانه تینتو برای مس نیز مهم بود. امروزه ایتالیا و چین بزرگترین تولیدکنندگان جهان هستند و پس از آن روسیه و پرو قرار دارند.

ویژگی های شیمیایی و مشخصه های فیزیکی پیریت

• پیریت از اتم های آهن (Fe) و گوگرد (S) به نسبت 1:2 تشکیل شده است؛ یعنی به ازای هر اتم آهن، دو اتم گوگرد دارد. فرمول شیمیایی آن FeS₂ است که نشان می‌دهد از یک اتم آهن تشکیل شده است که به دو اتم گوگرد پیوند خورده است.
• شکل ظاهری: pyrite می‌تواند توده‌ای یا دانه‌ای باشد. همچنین به صورت دیسک های مسطح یا گره‌هایی از بلورهای زرد طلایی را تشکیل دهد.
• مغناطیس: پیریت به لحاظ مغناطیسی ضعیف است. به این معنی که می‌تواند به یک آهنربا جذب شود. اما خواص مغناطیسی آن معمولاً خیلی قوی نیست.
• واکنش پذیری: پیریت نسبت به اکثر اسیدها واکنش نمی‌دهد. اما می‌تواند در حضور اکسیژن و آب، به آرامی اکسید شود و اسید سولفوریک و کانی‌های اکسید آهن را تشکیل دهد.
• پیروفوریسیته (Pyrophoricity): پیریت می‌تواند خاصیت پیروفوریک از خود نشان دهد. به این معنی که می‌تواند در شرایط خاص (مثل ایجاد اصطکاک) در حضور هوا یا اکسیژن مشتعل شود.
• پلی مورفیسم: با مارکازیت چند شکلی (پلی مورفیسم) دارد.
• ایزومورفیسم (Isomorphism): پیریت می‌تواند ایزومورفیسم داشته باشد. یعنی توانایی تشکیل محلول های جامد با کانی های دیگر مانند مارکازیت (FeS₂) را دارد. مارکازیت چند شکلی از pyrite با ساختار کریستالی متفاوت اما ترکیب شیمیایی یکسان است.
• خواص حرارتی: نقطه ذوب pyrite نسبتاً بالا است؛ در حدود 1070 درجه سانتیگراد (1958 درجه فارنهایت) است. نقطۀ ذوب بالا بدان معنی است که pyrite می‌تواند دمای بالا را بدون تغییر در ترکیب شیمیایی خود تحمل کند.

مشخصات فیزیکی پیریت
چگالی	4.5 – 5 g/cm3
رنگ	زرد برنجی کمرنگ که گاه حالت پرطاووسی (رنگین کمانی) دارد.
رنگ خاکه	سبز مایل به سیاه تا قهوه‌ای مایل به سیاه.
جلا	فلزی، درخشان.
سختی موس	6.5 – 6.
سیستم تبلور	کوبیک، ایزومتریک.
شکستگی	نامنظم/ ناهموار مخروطی شکل.
سختی	شکننده.
کلیواژ (رَخ)	ضعیف / نامشخص {001}

ویژگی های نوری pyrite

منظور از ویژگی های نوری، بررسی مشخصات کانه یا کانی‌ها در زیر میکروسکوپ الکترونی است. رنگ، چند رنگی، بیرفرژانس از ویژگی‌هایی هستند در زیر میکروسکوپ بررسی می‌شوند. مشخصات نوری کانۀ Pyrite به صورت زیر است.

• رنگ: پیریت معمولاً دارای رنگ زرد برنجی تا طلایی کم رنگ است؛ اگرچه بسته به ناخالصی ها و هوازدگی می‌تواند در برخی موارد نقره ای، برنزی یا حتی سیاه نیز به نظر برسد. رنگ آن اغلب یکی از متمایزترین ویژگی‌ های پیریت است.
• درخشش: pyrite دارای درخشندگی فلزی است، به این معنی که نور را به شیوه‌ای مشابه فلز منعکس می‌کند و ظاهری براق به آن می‌بخشد.
• شفافیت: پیریت دیافان (diaphanous) است؛ یعنی اجازه نمی‌دهد نور از آن عبور کند؛ اُپاک است.
• بیرفرژانس (انکسار دوگانه): پیریت دو شکست نیست؛ به این معنی که در زیر میکروسکوپ پلاریزه، از خود انکسار مضاعف نور نشان نمی دهد.
• پلئوکروئیسم (Pleochroism): پیریت معمولاً پلئوکروییک نیست. به این معنی که هنگامی که از زوایای مختلف در زیر نور پلاریزه به آن نگاه می‌کنیم، رنگ‌های مختلف نشان نمی‌دهد.
• فلورسانس: معمولاً در نور ماوراء بنفش (UV) فلورسانس نشان نمی‌دهد.
• پراکندگی: pyrite پراکندگی نسبتاً کمی دارد. به این معنی که وقتی تحت یک منشور پراکنده یا در یک طیف‌سنجی مشاهده می‌شود، نور را به طور قابل توجهی به رنگ‌های اجزای خود جدا نمی‌کند.
• ضریب شکست: ضریب شکست این کانه نسبتاً بالا و معمولاً بین 2.5 تا 2.7 است. این عدد بسته به طول موج نور و جهت بلور متغیر است.

مواردی که بیان شد، برخی از خواص نوری اصلی پیریت هستند که می‌توان از آنها برای شناسایی این کانه در زمینه‌های مختلف زمین شناسی و کانی شناسی استفاده کرد. توجه به این نکته حائز اهمیت است که خواص نوری پیریت بسته به عواملی مانند اندازه کریستال، ناخالصی ها و هوازدگی می‌تواند متفاوت باشد. بنابراین، بررسی دقیق با استفاده از تکنیک ها و تجهیزات نوری مناسب برای شناسایی دقیق ضروری است.

کاربرد پیریت چیست؟

Pyrite کاربردهای گسترده و متنوعی دارد؛ از جمله:

1. استفادۀ زینتی و دکوری
2. کاربردهای صنعتی
3. مطالعات زمین شناسی
4. اهداف درمانی و متافیزیکی

1- به عنوان سنگ زینتی

سنگ پیریت جنبۀ تزئینی جذابی دارد. بسیاری از افراد، از وسایل و دکورهای لوکس و فانتزی متعددی جهت زیبا سازی فضای اطراف خود استفاده می کنند. معمولاً جواهر فروشان، طلا فروشان و فروشندگان محصولات و کالاهای لوکس، pyrite را در ویترین خود دارند. این کانه یکی از گزینه های خاص برای دکور و تزئین است که البته هر کسی هم آن را ندارد. شما خاص باشید و از آن برای تزئین میز کار، دفتر کار، اداره و خانۀ خود استفاده کنید و با آن، حس لوکس بودن را به فضا القا کنید. می‌توانید آن را به دوستان خاص خود هدیه دهید؛ یک هدیۀ خاص برای شخص خاصی که دوستش دارید.

2- کاربردهای صنعتی پیریت

سال‌ها از pyrite برای استخراج و تولید سولفور و اسید سولفوریک استفاده می‌شد. امروزه بیشتر گوگرد به عنوان محصول فرعی فرآوری نفت و گاز به دست می‌آید. مقداری گوگرد از پیریت به عنوان محصول جانبی تولید طلا به دست می آید. در صنعت تولید آهن و فولاد استفاده دارد. می‌توان از آن به عنوان منبع آهن در تولید گلوله‌های سنگ آهن استفاده کرد که به عنوان مواد اولیه در ساخت فولاد استفاده می‌شود. دیگر کاربردهای صنعتی این کانه عبارت است از:

• استفاده در تولید خزه کش.
• ساخت جوهر.
• تصفیۀ آب و لخته سازی.
• ساخت مکمل های غذایی.
• به عنوان یک کاتالیزور در واکنش های شیمیایی خاص.
• به عنوان یک جزء در تولید مواد شیمیایی حاوی گوگرد.
• سولفات آهن حاصل از Pyrite برای درمان کم خونی ناشی از فقر آهن کاربرد دارد.
• به عنوان ماده ای برای تولید جرقه و آتش بازی به دلیل توانایی آن در ایجاد جرقه در هنگام برخورد به سطوح سخت.

3- مطالعات زمین شناسی و کانی شناسی

پیریت یک کانی رایج در بسیاری از سازندهای زمین شناسی است و اغلب به عنوان کانی شاخص در مطالعات زمین شناسی و کانی شناسی محسوب می‌شود. وجود یا عدم وجود آن و همچنین ویژگی های آن می‌تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد تاریخچه زمین شناسی، فرآیندهای کانی سازی و فعالیت های گرمابی یک منطقه خاص ارائه دهد. از این اطلاعات، جهت فعالیت های اکتشاف معادن استفاده می‌شود.

مهمترین کاربرد پیریت، به عنوان سنگ معدن طلا است. طلا و پیریت در شرایط مشابهی تشکیل می‌شوند و با هم در سنگ‌های مشابهی وجود دارند. در برخی از ذخایر مقادیر بسیار کم از طلا به صورت جایگزینی در pyrite رخ می‌دهد. در برخی از پیریت‌ها ممکن است 0.25 درصد یا بیشتر طلا وجود داشته باشد. اگر پیریت حاوی 0.25 درصد طلا باشد و قیمت طلا 1500 دلار در هر اونس تروی باشد، یک تن pyrite حاوی حدود 73 تروی اونس طلا به ارزش بیش از 109000 دلار خواهد بود.

4- کاربرد پیریت در اهداف درمانی و متافیزیکی

Pyrite در برخی از اعمال درمانی جایگزین و باورهای متافیزیکی استفاده شده است. اعتقاد بر این است که این سنگ دارای خواص افزایش دهنده انرژی است. گاهی اوقات در کریستال درمانی، برای افزایش نشاط، اعتماد به نفس و انگیزه، از pyrite استفاده می‌شود. همچنین تصور می‌شود که پیریت در برخی از سنت های متافیزیکی باعث رفاه، فراوانی و محافظت در برابر انرژی های منفی می‌شود.

خواص سنگ پیریت

• دور کردن انرژی های منفی.
• ارتقاء نگرش‌های مثبت و راه حل های قدرتمند با غلبه بر ترس.
• بهترین سنگ برای افزایش قدرت چاکرای سوم (ناف).
• تحریک کنندۀ خلاقیت در هنر و مجسمه سازی.
• یاری دادن بدن در مبازره با عفونت‌ها.

خواص پیریت در ایران باستان

در کتاب های کهن ایرانی، از پیریت با نام دیفروجس یاد شده است. ديوسقوريدوس خواص دیفروجس را اینگونه بیان داشته است:

• قبض کننده، خشک کننده و پاک کنندۀ قوی است.
• گوشت اضافۀ پدید آمده در زخم‌ها را از بین برده و ریشه کن می‌کند و همزمان، زخم های آزاردهنده‌ای را که در بدن گسترش یافته اند، بهبود می‌بخشد.
• آمیخته ديفروجس با صمغ بنه یا قيروطی برای بهبود دمل های پوستی مؤثر است.

جالینوس نیز اظهار کرده است که: آمیخته ديفروجس با صمغ بنه یا قيروطی، به تنهایی یا پس از آمیختن با عسل تصفیه شده، تاثیر خوبی برای مبتلایان به هر گونه زخم آزار دهنده و بدخیم به ویژه زخم ها و دمل های پدید آمده در دهان دارد. همچنین گفته است: برای مبتلایان به بریدگی و گسستگی زبان کوچک، این دارو را بی درنگ بر آن مالیده و چند مرتبه پی در پی این کار را تکرار کردم تا آنکه گسستگی بهم آمد، پیوند یافت و بهبودی کامل را بازیافت. (خلاصه الحاوی رازی / ج / 3 / 245).

زمین شناسی پیریت

پیریت تحت شرایط بسیار متنوعی تشکیل می‌شود، به همین دلیل، گسترش زمین شناسی وسیعی دارد. از این رو، بسیاری از زمین شناسان به آن ubiquitous mineral (کانی همه جا حاضر) می‌گویند! این کانه، در طیف وسیعی از محیط‌ها و سنگ‌ها رخ می‌دهد:

• در سنگ های آذرین.
• در نهشته‌های سولفیدی.
• در رگه‌های گرمابی همراه با کانی کوارتز .
• در نهشته های بزرگ سنگ های دگرگونی مجاورتی.
• در نهشته های رسوبی مانند شیل، زغال سنگ و سنگ آهک.

پیریت در سنگ های آذرین

Pyrite را می‌توان در برخی از سنگ‌های آذرین، به‌ویژه آذرین هایی که سرشار از آهن و گوگرد هستند، یافت. این کانه می‌تواند در انواع مختلف سنگ آذرین مانند گرانیت، دیوریت، گابرو و بازالت رخ دهد و اغلب با سایر کانی‌های سولفیدی همراه است.

رگه های گرمابی

پیریت یک ماده معدنی رایج در رگه های گرمابی است و زمانی شکل می‌گیرد که سیالات داغ حاوی مواد معدنی محلول از طریق شکستگی در سنگ ها مهاجرت می‌کنند و در هنگام سرد شدن، مواد معدنی را رسوب می‌دهند. این کانه را می‌توان در رگه‌های گرمابی مرتبط با انواع مختلف ذخایر معدنی مانند مس، طلا، روی، سرب و نقره یافت. در تصویر زیر، نمونه ای از یک پیریت گرمابی نشان داده شده است که از یک رگه معدنی برداشت شده است. در این سنگ، کانه های طلایی و پرطاووسی (رنگین کمانی) پیریت و کالکوپیریت در کنار کانی کوارتز (سفید رنگ ها) قرار گرفته اند.

Pyrite در سنگ های دگرگونی

زمانیکه سنگ‌ها تحت دما و فشار بالا قرار ‌گیرند، در صورت مساعد بودن شرایط محیطی جایی که مواد معدنی غنی از آهن موجود در معرض حرارت و فشار قرار گیرند، pyrite می‌تواند تشکیل شود. این کانه می‌تواند در انواع مختلف سنگ های دگرگونی از قبیل شیست، گنیس و اسلیت (سنگ لوح) به وجود آید و اغلب با سایر کانی‌های سولفیدی همراه است.

تشکیل pyrite در محیط های رسوبی

شرایط تشکیل پیریت در محیط رسوبی مستلزم تامین آهن، منبعی برای گوگرد و محیطی فقیر از اکسیژن است. چنین شرایطی اغلب در ارتباط با مواد آلیِ در حالِ پوسیدگی رخ می‌دهد. زمانی که یک مادۀ آلی فساد پیدا می‌کند، اکسیژن موجود در محیط، مصرف و گوگرد آزاد می‌شود. به همین دلیل، pyrite معمولاً و ترجیحاً در رسوبات غنی از مواد آلی تیره رنگ مانند زغال سنگ و شیل سیاه وجود دارد. pyrite اغلب جایگزین مواد آلی مانند بقایای گیاهی و پوسته‌ها می‌شود تا فسیل‌های جالبی از پیریت ایجاد کند. در ذخایر زغال‌سنگ، pyrite معمولاً به‌صورت گره‌ها یا نوارهای کوچکی وجود دارد که به آن فرامبوئید پیریت (pyrite framboids) می‌گویند. فرامبوئید پیریت به دلیل توانایی که در اکسید شدن و تولید گرما دارد، گاه می‌تواند باعث احتراقِ خود به خودِ زغال سنگ گردد!

راههای تشخیص طلا از پیریت

راههای تشخیص طلا از پیریت به صورت زیر است:

• رنگ خاکه: pyrite به رنگ زرد برنجی و جلای فلزی دیده می‌شود. رنگ خاکۀ پیریت سیاه مایل به سبز است اما رنگ خاکۀ طلا، طلایی رنگ است. اگر بر روی یک قطعه چینی بدون لعاب با pyrite خط بیندازید، رنگ آن سیاه خواهد شد.
• شکل ظاهری: پیریت به لحاظ ظاهری بلورهای شکل‌دار مشخصی دارد؛ بلورهای عمدتاً مکعبی شکل و یا هشت وجهی و پریتوهدرون (دوازده وجهی) که اغلب سطح شان مخطط است. بلورهای طلا معمولاً زاویه دار نیستند و گرد می‌باشند. البته توجه داشته باشید که استثناهایی هم وجود دارد و طلا نیز ممکن است گاه بلورهای زاویه دار داشته باشد.
• کدر شدگی: وجود آهن و گوگرد می‌تواند سطح پیریت را کدر یا لک دار کند؛ این حالت در طلا وجود ندارد.
• وزن مخصوص (چگالی): وزن مخصوص pyrite حدود 5 و وزن مخصوص طلا 19.3 گرم بر سانتی متر مکعب است. بنابراین، دو قطعه هم اندازه از pyrite و طلا، وزن قطعه طلا بیشتر خواهد بود.
• بر اثر ضربه، پیریت به راحتی پودر می‌شود. طلا نرم و چکش خوار است و بر اثر ضربه تغییر شکل پیدا می‌کند؛ بدون آنکه از سنگ پایۀ خود ریزش کند.
• تکه نازکی از طلا را می توان با چاقو برش داد اما پیریت بُرش ناپذیر است.

مارکازیت از دیگر کانی های مشابه با pyrite است؛ اما رنگ زرد برنجی pyrite را ندارد، شکننده تر از آن است و وزن مخصوصش نیز کمتر است (کمتر از 4.8 گرم بر سانتی متر مکعب).