Pyrit
Obsah boxu
Pyrit (chemický vzorec FeS2) je velmi hojný minerál ze skupiny sulfidů, konkrétně disulfid železnatý. Jeho název pochází z řeckého slova pyr (πῦρ), což znamená „oheň“, protože při úderu ocelí nebo pazourkem křesá jiskry. Pro svou barvu a kovový lesk, které připomínají zlato, je často přezdíván zlato hlupáků (anglicky fool's gold). Jedná se o nejrozšířenější sulfidický minerál v zemské kůře.
Pyrit krystalizuje v kubické (izometrické) soustavě a nejčastěji tvoří krystaly ve tvaru krychle, pyritoedru (dvanáctistěn s pětiúhelníkovými stěnami) nebo oktaedru. Na povrchu krychlí jsou často patrné charakteristické rýhy (striace), přičemž rýhování na sousedních plochách je na sebe kolmé.
Přestože je často zaměňován se zlatem, odlišuje se od něj několika klíčovými vlastnostmi: je mnohem tvrdší, křehčí a má jinou barvu vrypu (zelenočernou oproti žluté u zlata). V průmyslu je pyrit hlavním zdrojem pro výrobu kyseliny sírové.
📜 Historie a název
Název pyrit, odvozený z řeckého pyrites lithos (πυρίτης λίθος) – „kámen, který křesá oheň“ – odkazuje na jeho nejstarší známé využití. Již v pravěku lidé zjistili, že úderem pyritu o tvrdý materiál, jako je pazourek, vznikají jiskry schopné zapálit troud. Tato vlastnost byla později využita v prvních palných zbraních, konkrétně u kolečkových zámků v 16. a 17. století, kde otáčející se ocelové kolečko třelo o kousek pyritu a zažehlo střelný prach.
Díky své zlatavé barvě byl pyrit po staletí zdrojem zklamání pro nezkušené prospektory a zlatokopy, což mu vyneslo přezdívku „zlato hlupáků“. Během zlatých horeček v Severní Americe bylo mnoho nálezů pyritu mylně považováno za zlato. Zkušení horníci však dokázali oba minerály snadno rozlišit.
Ve starověkých civilizacích, například v říši Inků, byly velké kusy leštěného pyritu používány jako zrcadlo. V době viktoriánské Anglie byl pyrit (často pod obchodním názvem markazit) populární pro výrobu drobných šperků, broží a ozdob.
💎 Vlastnosti
🔬 Fyzikální vlastnosti
Pyrit je charakteristický svou světle mosazně žlutou barvou s výrazným kovovým leskem. Na vzduchu může jeho povrch oxidovat a získávat duhový, pestře zbarvený náběh. Je neprůhledný a jeho vryp, tedy barva prášku, je typicky zelenočerný až hnědočerný, což je klíčový znak pro odlišení od zlata (které má žlutý vryp).
S tvrdostí 6 až 6,5 na Mohsově stupnici je podstatně tvrdší než většina ostatních sulfidů a také tvrdší než zlato (tvrdost 2,5–3). Lze s ním rýpat do skla, ale nelze do něj rýpnout nožem. Je poměrně křehký a má nerovný až lasturnatý lom. Jeho hustota se pohybuje mezi 4,95 a 5,10 g/cm³, což je méně než polovina hustoty zlata (19,3 g/cm³).
🧪 Chemické vlastnosti
Chemicky je pyrit disulfid železnatý (FeS2). Obsahuje 46,6 % železa a 53,4 % síry. Atomy síry jsou v jeho struktuře uspořádány v párech (disulfidové anionty S22−). Někdy může obsahovat příměsi jiných prvků, jako jsou kobalt, nikl, arsen nebo zlato a stříbro.
Na vzduchu a ve vlhkém prostředí je pyrit nestabilní a má tendenci oxidovat. Tento proces, známý jako zvětrávání pyritu, produkuje hydroxidy železa (např. goethit nebo limonit) a kyselinu sírovou. Tato reakce je hlavním zdrojem kyselých důlních vod, které představují vážný ekologický problém v oblastech s těžbou sulfidických rud. Reakce probíhá následovně:
- 2 FeS2 (s) + 7 O2 (g) + 2 H2O (l) → 2 FeSO4 (aq) + 2 H2SO4 (aq)
Při zahřívání bez přístupu vzduchu se pyrit rozkládá na pyrrhotin (Fe1-xS) a síru.
✨ Krystalografie
Pyrit krystalizuje v kubické (izometrické) soustavě, což mu umožňuje tvořit vysoce symetrické a esteticky ceněné krystaly. Nejběžnějšími krystalovými tvary jsou:
- Krychle (hexaedr): Často s charakteristickým rýhováním na plochách. Rýhy na jedné ploše jsou vždy kolmé k rýhám na sousední ploše.
- Pyritoedr: Dvanáctistěn tvořený pětiúhelníkovými plochami.
- Oktaedr: Osmistěn tvořený osmi trojúhelníkovými plochami.
Časté jsou také kombinace těchto tvarů. Pyrit se vyskytuje i v podobě zrnitých, celistvých, ledvinitých nebo radiálně paprsčitých agregátů. Někdy tvoří pseudomorfózy po organických zbytcích, například po amonitech nebo kusech dřeva, kde nahradí původní organickou hmotu.
🌍 Výskyt a naleziště
Pyrit je jedním z nejběžnějších minerálů a vyskytuje se v široké škále geologických prostředí.
- Hydrotermální žíly: Vzniká srážením z horkých, na minerály bohatých roztoků. Vyskytuje se zde společně s dalšími sulfidy jako chalkopyrit, sfalerit a galenit, a také s křemenem a kalcitem.
- Sedimentární horniny: Tvoří se v anoxickém (bezkyslíkatém) prostředí, jako jsou černé břidlice nebo uhelné sloje. Vzniká zde činností bakterií, které redukují sírany. Může tvořit konkrece nebo rozptýlená zrna.
- Magmatické horniny: Může se vyskytovat jako akcesorický minerál v různých typech magmatických hornin.
- Metamorfované horniny: Je stabilní i při metamorfóze a běžně se nachází v horninách jako svor nebo fylit.
Významná světová naleziště:
Španělsko: Navajún v provincii La Rioja je proslulé největšími a nejdokonalejšími krystaly pyritu na světě, které dosahují velikosti až desítek centimetrů.
Peru: Důl Huanzala je známý produkcí velkých a komplexních krystalů.
Itálie: Ostrov Elba je historickým nalezištěm krásných krystalů.
USA: Naleziště se nacházejí ve státech Colorado, Utah a Illinois.
Naleziště v Česku: V České republice je pyrit hojným minerálem. Mezi významná naleziště patří:
- Zlaté Hory a Horní Benešov v Jeseníkách.
- Příbram (historická ložiska polymetalických rud).
- Kutná Hora.
- Sokolovská pánev a Mostecká pánev, kde se vyskytuje v uhlí a jílovcích.
- Chvaletice, kde se nacházelo obrovské ložisko pyritu, které bylo těženo pro výrobu kyseliny sírové.
⚙️ Využití
🏭 Průmyslové využití
Hlavním průmyslovým využitím pyritu je výroba kyseliny sírové (H2SO4), jedné z nejdůležitějších průmyslových chemikálií. Proces začíná pražením pyritu, při kterém vzniká oxid siřičitý (SO2) a oxid železitý (Fe2O3).
- 4 FeS2 (s) + 11 O2 (g) → 2 Fe2O3 (s) + 8 SO2 (g)
Oxid siřičitý je následně v dalších krocích přeměněn na kyselinu sírovou.
V minulosti byl pyrit také zdrojem síry a síranu železnatého (zelené skalice). Dnes je síra získávána především z ložisek ropy a zemního plynu. Popel po pražení pyritu (s obsahem oxidu železitého) se někdy používá jako železná ruda, i když není tak kvalitní jako hematit nebo magnetit. Pyrit může také obsahovat ekonomicky zajímavé množství kobaltu, niklu nebo zlata, které lze z něj získat.
💍 Šperkařství a sběratelství
Díky svému lesku a zajímavým krystalovým tvarům je pyrit oblíbeným materiálem pro výrobu levnějších šperků a ozdobných předmětů. Často se brousí do tvaru kabošonů nebo se z něj vyrábějí drobné figurky. Ve šperkařství se pro něj často používá obchodní název markazit, ačkoliv pravý markazit je jiný minerál (polymorfní modifikace FeS2).
Pyrit je také vysoce ceněn mezi sběrateli minerálů. Zvláště vyhledávané jsou velké, nepoškozené a esteticky dokonalé krystaly, jako jsou ty ze španělského Navajúnu.
⚠️ Záměny a odlišení
Pyrit lze zaměnit s několika jinými minerály:
- Zlato: Hlavní záměna, která dala pyritu jeho přezdívku.
- Odlišení:** Zlato je mnohem měkčí (lze do něj rýpnout nožem), je kujné (lze ho rozklepat), má vyšší hustotu a jeho vryp je žlutý. Pyrit je tvrdý, křehký (při úderu se rozbije) a má zelenočerný vryp.
- Chalkopyrit (CuFeS2): Další běžný sulfid, který je rudou měďi.
- Odlišení:** Chalkopyrit má sytější, mosazně žlutou barvu, často s načervenalým nádechem. Je také měkčí než pyrit (tvrdost 3,5–4), takže do něj lze rýpnout nožem.
- Markazit (FeS2): Je polymorfní modifikací pyritu, což znamená, že má stejný chemický vzorec, ale jinou krystalovou strukturu (kosočtverečnou).
- Odlišení:** Markazit tvoří odlišné tvary krystalů (často hřebenové nebo kopinaté agregáty) a je méně stabilní než pyrit, na vzduchu rychleji zvětrává a rozpadá se. Rozlišení bez laboratorních metod může být obtížné.
🤓 Pro laiky: Co je to "zlato hlupáků"?
Představte si, že jste v 19. století a hledáte zlato. V potoce narazíte na třpytivý, zlatavý kamínek. Vaše srdce zaplesá, ale je to opravdu zlato? Právě zde přichází na řadu přezdívka "zlato hlupáků" pro pyrit.
Proč se pletl se zlatem?
- Barva: Na první pohled má pyrit podobnou zlatavou barvu.
- Lesk: Silně se leskne, stejně jako kovové zlato.
Jak ale poznat, že to není zlato, a nebýt za "hlupáka"?
- Test tvrdosti: Zkuste do kamínku rýpnout kapesním nožem. Zlato je velmi měkké (asi jako lidský nehet) a nůž v něm zanechá rýhu. Pyrit je tvrdý jako ocel a nůž po něm jen sklouzne, nebo se naopak poškrábe nůž.
- Test křehkosti: Když do kousku zlata udeříte kladivem, rozklepe se do placičky (je kujné). Když udeříte do pyritu, rozbije se na malé kousky a zanechá po sobě prach (je křehký).
- Test vrypu: Otřete kamínek o neglazovanou stranu keramické dlaždice. Zlato zanechá zlatožlutou stopu. Pyrit zanechá tmavou, zelenočernou stopu.
Pyrit je tedy krásný a zajímavý minerál, ale na rozdíl od zlata má mnohem menší hodnotu. Jeho přezdívka je tak připomínkou toho, že ne vše, co se třpytí, je zlato.