Hematit
Obsah boxu
Hematit, chemickým vzorcem Fe2O3 (oxid železitý), je velmi rozšířený minerál a nejdůležitější železná ruda. Jeho název pochází z řeckého slova "haima" (αἷμα), což znamená krev, podle jeho typicky červeného vrypu. Vyskytuje se v široké škále forem, od masivních zemitých agregátů po lesklé kovové krystaly. Je jedním z nejběžnějších minerálů na zemském povrchu i v mělké zemské kůře.
📜 Historie a etymologie
Hematit je lidstvu znám již od pravěku. Jemně mletý hematit, známý jako okr, byl jedním z prvních pigmentů, které lidé používali pro jeskynní malby, jak dokládají nálezy staré desítky tisíc let. Starověcí Egypťané používali hematit pro výrobu amuletů a jako kosmetické líčidlo. Římský učenec Plinius starší jej popsal ve svém díle Naturalis historia a spojil jeho jméno s krví kvůli barvě prášku.
V viktoriánské Anglii byl leštěný hematit (často označovaný jako "černý diamant") velmi populární pro výrobu smutečních šperků. S nástupem průmyslové revoluce se stal hematit klíčovou surovinou pro výrobu oceli a jeho těžba nabyla masivních rozměrů.
💎 Vlastnosti
🔬 Fyzikální vlastnosti
Hematit je známý svou variabilitou vzhledu, ale jeho základní fyzikální vlastnosti jsou konstantní.
- Barva: Barva samotného minerálu se pohybuje od ocelově šedé a černé u krystalických forem (spekularit) až po matně červenohnědou u zemitých a masivních agregátů (okr).
- Vryp: Nejdůležitějším identifikačním znakem je jeho třešňově červený až červenohnědý vryp. I kovově lesklé černé varianty zanechávají na porcelánové destičce červenou stopu, což je odlišuje od podobných minerálů jako magnetit (černý vryp) nebo ilmenit.
- Tvrdost: Na Mohsově stupnici tvrdosti dosahuje hodnoty 5,5 až 6,5, což znamená, že jej nelze rýpnout nožem, ale poškrábe sklo.
- Lesk: Lesk se liší podle formy. Krystalické variety, jako spekularit, mají výrazný kovový lesk. Masivní a zrnité formy jsou spíše matné až zemité.
- Hustota: Je to poměrně těžký minerál s hustotou mezi 4,9 a 5,3 g/cm³.
- Magnetismus: Za normálních okolností je hematit pouze slabě magnetický (antiferomagnetický). Po zahřátí se však jeho magnetické vlastnosti mohou zvýraznit.
🧪 Chemické vlastnosti
Chemicky je hematit oxid železitý (Fe2O3), který obsahuje přibližně 70 % železa a 30 % kyslíku. Je to nejstabilnější oxid železa v zemské atmosféře. Je nerozpustný ve vodě a jen velmi pomalu se rozpouští v silných kyselinách. Při vysokých teplotách v redukčním prostředí (např. ve vysoké peci za přítomnosti uhlíku) se redukuje na kovové železo.
✨ Formy a variety
Hematit se vyskytuje v několika odlišných formách, které mají svá specifická jména:
- Spekularit (železná slída): Skládá se z lupenitých nebo šupinatých krystalů s výrazným kovovým leskem, které připomínají slídu. Často se třpytí díky odrazu světla od mnoha malých krystalových plošek.
- Lebník (kidney ore): Tvoří ledvinité nebo hroznovité agregáty s radiálně paprsčitou vnitřní strukturou. Povrch je obvykle hladký a zaoblený.
- Oolitický hematit: Skládá se z malých, kulovitých zrn (oolitů) stmelených dohromady. Vzniká v sedimentárním prostředí.
- Okr (hlinka): Zemitá, měkká a jemnozrnná forma hematitu, často smíchaná s jílem a jinými minerály. Používá se jako přírodní pigment.
- Tigří oko a Býčí oko: Jsou to drahokamové odrůdy křemene, kde je původní krokydolit nahrazen oxidem křemičitým, ale vláknitá struktura je zachována. U tygřího oka jsou přítomny oxidy železa (limonit), u býčího oka vzniká červená barva zahřátím, kdy se limonit přemění na hematit.
🌍 Výskyt a naleziště
Hematit je jedním z nejhojnějších minerálů na Zemi. Vzniká v širokém spektru geologických podmínek.
- Magmatický původ: Může krystalizovat přímo z magmatu bohatého na železo.
- Hydrotermální původ: Vyskytuje se v hydrotermálních žilách spolu s dalšími minerály.
- Sedimentární původ: Největší a ekonomicky nejvýznamnější ložiska hematitu jsou sedimentárního původu. Jsou to takzvané páskované železné rudy (Banded Iron Formations - BIFs), které vznikly v prekambriu srážením oxidů železa v tehdejších oceánech. Tyto formace jsou staré miliardy let a tvoří hlavní zdroj železa na světě.
- Metamorfní původ: Vzniká také regionální nebo kontaktní metamorfózou jiných železitých minerálů.
🗺️ Ve světě
Největší světová ložiska páskovaných železných rud se nacházejí v:
Brazílie (stát Minas Gerais)
Austrálie (oblast Pilbara)
Čína
Indie
Rusko (Kurská magnetická anomálie)
USA (oblast u Hořejšího jezera)
Jihoafrická republika
Krásné krystalované ukázky pocházejí z ostrova Elba, z Cumbrie v Anglii nebo z brazilských dolů.
🇨🇿 V České republice
V České republice se hematit těžil již od dob Keltů. Mezi významná historická i současná naleziště patří:
- Krušné hory: Zejména v okolí Horní Blatné a Měděnce, kde se vyskytuje spekularit.
- Barrandien: Ordovické sedimentární oolitické rudy u Mníšku pod Brdy, Ejpovic a Nučic. Tato ložiska byla v minulosti intenzivně těžena.
- Hrubý Jeseník: V okolí Horního Benešova.
- Příbramsko: Vzácněji na hydrotermálních žilách.
⚙️ Využití
🏭 Průmyslové využití
- Železná ruda: Jednoznačně nejdůležitější využití hematitu je jako hlavní surovina pro výrobu surového železa ve vysokých pecích, které se dále zpracovává na ocel. Více než 90 % veškerého vytěženého hematitu směřuje do hutnictví.
- Pigmenty: Jemně mletý hematit (okr) se používá jako trvanlivý červený pigment v barvách, nátěrech, betonu a keramice.
- Abrazivum: Práškový hematit, známý jako "klenotnická červeň" (jeweller's rouge), se používá k leštění drahých kovů a skla.
- Těžké suspenze: Díky své vysoké hustotě se používá v těžkých kapalinách při úpravě uhlí a jiných nerostů (tzv. rozdružování).
🎨 Ostatní využití
- Šperkařství: Leštěný hematit, zejména jeho kovově lesklé formy, se používá k výrobě šperků, korálků a ozdobných předmětů.
- Esoterika: V esoterice je hematit považován za kámen, který dodává sílu, energii a uzemňuje. Tyto vlastnosti však nebyly vědecky prokázány.
👽 Hematit ve vesmíru
Hematit hraje klíčovou roli ve vzhledu planety Mars. Červená barva povrchu Marsu je způsobena právě všudypřítomným prachem a horninami bohatými na oxidy železa, především hematit. V roce 2004 objevilo vozítko Opportunity na Marsu v oblasti Meridiani Planum malé kulovité útvary, které byly téměř čistým hematitem. Tyto útvary, přezdívané "borůvky" (blueberries), jsou považovány za silný důkaz, že na Marsu v minulosti existovala tekoucí voda.
🔬 Pro laiky
- Co je to oxid železitý? Představte si obyčejnou rez. Rez je také forma oxidu železa, která vzniká, když železo reaguje s kyslíkem a vodou. Hematit je v podstatě velmi hustá a stabilní forma "rzi", která vznikla přírodními procesy během milionů let.
- Proč je černý kámen uvnitř červený? I když mnoho krystalů hematitu vypadá jako lesklý černý kov, jeho "vryp" (barva prášku, když s ním škrábnete o porcelánovou destičku) je vždy červený. Je to proto, že i v nejmenších částečkách si materiál zachovává svou charakteristickou červenou barvu, která je u velkého krystalu překryta jeho strukturou a leskem. Je to jako s čokoládou – tabulka je tmavě hnědá, ale když ji nastrouháte, prášek je světlejší.
- K čemu je dobrá železná ruda? Téměř veškerá ocel na světě – od mrakodrapů a mostů po automobily a příbory – pochází ze železné rudy. Hematit je nejdůležitější z těchto rud. V obrovských pecích se z něj za vysokých teplot "vytaví" čisté železo, které je základem pro výrobu oceli.