תוֹכֶן
- מה זה פלואוריט?
- תכונות פיזיות של פלואוריט
- פלואורסצנט
- התרחשות פלואוריט
- שימושים בפלואוריט
- ייצור פלואוריט בארצות הברית
פלואוריט: תמונה זו מציגה מספר גבישים מעוקבים כחולים ונקיים של פלואוריט עם פרצופי גבישים מפיריט מזדמנים. פלואוריט נמצא בדרך כלל כגבישים מעוקבים, אך גבישים כחולים הם דבר יוצא דופן. הצבע הכחול יכול להיגרם כתוצאה מכמויות עקבות של יטריום המחליפות סידן במבנה גביש הפלואוריט. תמונה מאת ג'ובאני DallOrto, בשימוש כאן ברישיון Creative Commons.
מחשוף פלואוריט: פלואוריט הוא המינרל הנפוץ היחיד עם ארבעה כיווני מחשוף מושלמים. המחשוף המושלם הזה בשילוב עם מבנה הגביש האיזומטרי המינרלי גורם לעיתים קרובות להיצמד לאוקטאהדרונים מושלמים כפי שמוצג כאן. דגימות אלה מציגות גם את הצבעים הסגולים והצהובים האופייניים לפלואוריט. תצלום של האנס גרובה, משמש כאן ברישיון Creative Commons.
מה זה פלואוריט?
פלואוריט הוא מינרל תעשייתי חשוב המורכב מסידן ופלואור (CaF)2). הוא משמש במגוון רחב של תהליכים כימיים, מטלורגיים וקרמיים. דגימות עם דיאפרניות וצבע יוצאת דופן נחתכות לאבני חן או משמשות לייצור חפצי נוי.
פלואוריט מופקד בוורידים על ידי תהליכים הידרותרמיים. בסלעים אלה הוא מתרחש לעתים קרובות כמינרל גנגוע הקשור לעפרות מתכתיות. פלואוריט נמצא גם בשברים ובחללים של כמה אבני גיר ודולומיטים. זהו מינרל נפוץ מאוד היוצר סלע הנמצא באזורים רבים בעולם. בתעשיית הכרייה פלואוריט מכונה לעתים קרובות "פלורספר".
תכונות פיזיות של פלואוריט
קל מאוד לזהות פלואוריט אם מחשיבים מחשוף, קשיות וכוח כוח מסוים. זהו המינרל היחיד הנפוץ שיש לו ארבעה כיוונים של מחשוף מושלם, לרוב מתפרק לחתיכות בצורת אוקטדרה. זהו גם המינרל המשמש לקשיות של ארבעה בסולם הקשיות של מוה. לבסוף, יש לו כוח משיכה ספציפי של 3.2, שהוא גבוה יותר לגילוי מרוב המינרלים האחרים.
למרות שהצבע אינו מאפיין אמין לזיהוי המינרלים, המראה הסגול, הירוק והצהוב האופייני לשקף של פלואור הוא רמז חזותי מיידי למינרל.
פלואוריט פלואורסצנטי: דגימות מצוחצחות של ליטוש באור רגיל (מלמעלה) ותחת אור אולטרה סגול גל קצר (תחתית). נראה כי הקרינה קשורה למבנה הצבעוני והחבישה של המינרלים באור רגיל.
פלואורסצנט
בשנת 1852 גילה ג'ורג 'גבריאל סטוקס את יכולתם של דגימות פלואור לייצר זוהר כחול כשהוא מואר באור, שלדבריו היה "מעבר לקצה הסגול של הספקטרום." הוא כינה תופעה זו "פלואורסצנט" על שם המינרל הפלואוריט. השם זכה לקבלה רחבה במינרלוגיה, גמולוגיה, ביולוגיה, אופטיקה, תאורה מסחרית ותחומים רבים אחרים. (ראו זוג צילומים לדוגמא של פלואורסצנטי פלואוריט באבנים מעוטות.)
בדרך כלל זוהר פלואוריט בצבע כחול-סגול תחת אור אולטרה סגול עם גל קצר ואולטרה סגול. ידועים כי כמה דגימות מזהירות קרם או צבע לבן. דגימות רבות אינן ניאון. קיימת חשבה כי הקרינה בפלואור נגרמת כאשר כמויות עקבות של יטריום, אירופיום, סמריום או מרכיבים אחרים מחליפים סידן במבנה המינרלי הפלואוריט.
מסת גביש פלואוריט: מקבץ מרשים של גבישי פלואוריט ממכרה ברבס, ריביידלה, אסטוריאס, ספרד. דגימה ותצלום מאת ארקנסטון / www.iRocks.com.
התרחשות פלואוריט
מרבית הפלואוריט מתרחש כסתימות ורידים בסלעים שעברו פעילות הידרותרמית. ורידים אלה מכילים לעתים קרובות עפרות מתכתיות שיכולות לכלול סולפידים של פח, כסף, עופרת, אבץ, נחושת ומתכות אחרות.
פלואוריט נמצא גם בשברים ובפגרים של כמה אבני גיר ודולומיטים. פלואוריט יכול להיות מסיבי, גרגירי או אוהדרלי כמו גבישים אוקטאהדרליים או מעוקבים. פלואוריט הוא מינרל נפוץ בסלעים הידרותרמיים ופחמימתיים ברחבי העולם.
תא יחידת פלואוריט: איור המציג את הגודל והמיקום היחסי של יוני פלואור וסידן בתא היחידה האיזומטרי של פלואוריט. תמונת רשות הרבים מאת Benjah-bmm27.
מוצרי פלואוריד: רוב האנשים מכירים מוצרי פלואוריד המשמשים למניעת עששת. פלואוריד מתווסף למי השתייה כטיפול פלואוריד מערכתי ומתווסף למשחות שיניים, שטיפות פה ושטיפת שיניים כטיפול פלואוריד אקטואלי. שימושים אלה בפלואוריד היו שנוי במחלוקת.
הדרך הטובה ביותר ללמוד על מינרלים היא ללמוד עם אוסף של דגימות קטנות שתוכלו לטפל בהן, לבחון ולהתבונן בתכונותיהן. אוספי מינרלים זולים זמינים בחנות.
אבן חן פלואוריט: פלואוריט יכול להיות אבן חן יפהפייה כאשר היא מופנית. זוהי בעיקר אבן חן לאספנים מכיוון שיש לה קשיות של 4 בסולם המוהים ומכיוון שהיא דבוקה בקלות בארבעה כיוונים.
שימושים בפלואוריט
לפלואוריט מגוון רחב של שימושים. השימושים העיקריים הם בתעשייה המתכת, הקרמיקה והכימיה; עם זאת, חשובים גם שימושים אופטיים, מדשיים ומשתמשים אחרים.
פלואורספאר, השם המשמש לפלואוריט כאשר הוא נמכר כחומר בתפזורת או בצורה מעובדת, נמכר בשלוש דרגות שונות (חומצה, קרמיקה ומתכת).
חומצה פלואורספרפלורספר בדרגה חומצית הוא חומר בעל טוהר גבוה המשמש את התעשייה הכימית. הוא מכיל יותר מ- 97% CaF2. מרבית הפלורספר הנצרכת בארצות הברית היא בדרגת חומצה גם אם היא משמשת ליישומים בדרגה נמוכה יותר. הוא משמש בעיקר בתעשייה הכימית לייצור חומצה הידרפלואורית (HF). לאחר מכן משתמשים ב- HF לייצור מגוון מוצרים הכוללים: כימיקלים פלואוריים, חומרי ניפוח קצף, מקררים, ומגוון כימיקלים פלואוריד.
פלואורספאר כיתה קרמיקהפלורספר כיתה קרמיקה מכיל בין 85% ו- 96% CaF2. חלק גדול מחומר זה משמש לייצור זכוכית מיוחדת, קרמיקה וכלי אמייל. פלואורספר משמש לייצור זיגוגים וטיפולי פנים המייצרים משטחים מבריקים וקשים, משטחים אטומים ומספר הופעות אחרות שהופכות חפצי זכוכית צרכניים לאטרקטיביים יותר או עמידים יותר. משטח הבישול שאינו מקל המכונה טפלון מיוצר באמצעות פלואור שמקורו בפלואוריט.
מתכות פלואורספר כיתהפלורספר כיתה מטאלורגית מכיל בין 60 ל- 85% CaF2. חלק גדול מחומר זה משמש לייצור ברזל, פלדה ומתכות אחרות. פלואורספר יכול לשמש כשטף המסלק זיהומים כמו גופרית וזרחן ממתכת מותכת ומשפר את נזילות הסיגים. בין 20 ל -60 פאונד של פלורספר משמש לכל טון מתכת המיוצר. בארצות הברית יצרני מתכת רבים משתמשים בפלורספר שחורג מהכיתה המתכתית.
פלואוריט כיתה אופטיתדגימות פלואור עם בהירות אופטית יוצאת דופן שימשו עדשות. לפלואוריט מדד שבירה נמוך מאוד ופיזור נמוך מאוד. שני המאפיינים הללו מאפשרים לעדשה להפיק תמונות חדות במיוחד. כיום, במקום להשתמש בגבישים פלואוריטיים טבעיים לייצור עדשות אלו, נמס פלואור טוהר גבוה ומשולב עם חומרים אחרים לייצור עדשות "פלואוריט" סינתטיות באיכות אפילו יותר גבוהה. עדשות אלה משמשות בציוד אופטי כמו מיקרוסקופים, טלסקופים ומצלמות.
פלואוריט לכיתה לפהדגימות של פלואוריט עם צבע ובהירות יוצאי דופן משמשות לרוב על ידי מכשירי לפיד לחתוך אבני חן ולעיצוב חפצי נוי. דגימות פלואוריט באיכות גבוהה מייצרות אבנים פנים יפות; עם זאת, המינרל כל כך רך ונסבק בקלות רבה כך שאבנים אלה נמכרות כדוגמאות אספנים או משמשות בתכשיטים שלא יהיו נתונים להשפעה או שחיקה. הפלואור נחתך וגולף גם לחפצי נוי כמו צלמיות ואגרטלים קטנים. אלה מטופלים לרוב בציפוי או הספגה בכדי לשפר את יציבותם ולהגן עליהם מפני שריטות.
קרושון פלואור עטוף: ניתן לחתוך חתיכות פלואוריט צבעוניות לקרבונים יפהפיים ולחפצי נוי אחרים. עם זאת, בגלל הקשיות הנמוכה והמחשוף המושלם שלו, הוא אינו מתאים למטרות רבות.
ייצור פלואוריט בארצות הברית
הפיקדונות של פלואור ניתן לכרייה קיימים בארצות הברית; עם זאת, כמעט כל הפלואור הנצרך בארצות הברית מיובא. המדינות העיקריות שסיפקו פלואוריט לארצות הברית בשנת 2011 היו סין, מקסיקו, מונגוליה ודרום אפריקה. כל הפלואוריט הזה מיובא מכיוון שעלויות הייצור בארצות הברית כה גבוהות שניתן לייצר את החומר במדינות אחרות אלה ולהעביר ישירות ללקוחות בארצות הברית בעלות נמוכה יותר.
בשנת 2011 כמה חברות הפיקו ומכרו פלואוריט סינתטי כתוצר לוואי של ייצור חומצות זרחן, עיבוד נפט או עיבוד אורניום. גם מפיק אבן גיר באילינוי התאושש ומכר כמויות קטנות של פלואור מהמחצבה שלהם. אותה חברה מפתחת מכרה תת-קרקעי כדי לנצל וריד גדול של פלואור אשר הם מקווים שיהיה בייצור בשנת 2013.