Elementy, sulfidy,halogenidy

I. třída: Elementy (prvky)
Elementy (prvky) jsou skupina minerálů do níž patří ryzí kovy a jejich slitiny, polokovy a jejich slitiny a nekovy. Mají společné morfologické vlastnosti kubických krystalů a směry štěpnosti, vysoký lesk, nízkou křehkost a tvrdost. Z nekovových prvků má význam C a S, které jsou v přírodě známy ve více modifikacích. Uhlík vytváří v přírodě modifikace grafitu a diamantu, s velkými odlišnostmi v krystalové struktuře a fyzikálních vlastností. Ryzí síra vzniká převážně částečnou oxidací H2S, někdy redukcí SO2 i některých kyslíkatých sloučenin síry, případně organických sloučenin bohatých na síru. Mnohé prvky spolu vytváří tuhé roztoky, např. elektrum (Au, Ag). Prvky mají některé charakteristické fyzikální vlastnosti, které je výrazně odlišují od ostatních tříd systému minerálů - především je to u ryzích kovů nejvyšší hustota a nejlepší elektrická a tepelná vodivost ze všech známých minerálů. V nábrusech mají všechny silný, kovový lesk. U ryzích prvků převládají atomové struktury s nejhustějším uspořádáním atomů s různými typy vazeb.
Z 92 prvků známých ze zemské kůry jich bylo nalezeno v ryzím stavu cca 30 a některé z nich, např. grafit, diamant, zlato nebo síra patří mezi velmi důležité nerostné suroviny. Celkový podíl prvků na hmotě zemské kůry je nepatrný a nepřesahuje 0,1 %.
Stříbro   ::  Ag
Ryzí stříbro zpravidla obsahuje malou příměs kovů, např. Au, Bi, Cu, Hg, vzácněji také As a Sb. Krychlové (kubické). Krystaly tvaru krychle a nepříliš časté osmistěny či kosočtverečné dvanáctistěny. Nejčastěji se však stříbro vyskytuje ve tvaru nepravidelných drátků, plíšků, dendritů a zrn. Nalezeny byly i balvany o váze několika set kilogramů.
Původní stříbřitě bílá barva se působením oxidačních vlivů mění na žlutavě bílou až černou (Ag2S). V tenkých vrstvičkách modře prosvítá. Vryp stříbřitě bílý. Lesk kovový. Lom hákovitý. Stříbro je dokonale kujné, nejlepší vodič tepla a elektřiny.
rozpustné v HNO3
bod tání: 916 °C
tvrdost: 2,5 - 3
hustota: 10,1 - 11,1 g . cm-3
Výskyt
Primární, hydrotermálního původu poměrně vzácné, druhotné na rudních ložiskách, zejména v jejich cementační zóně (slavné doly minulých staletí v Kutné Hoře, Příbrami, Jáchymově, Jihlavě. Na Slovensku např. u Banské Štiavnice. Těžba v ČR a na Slovensku již byla ukončena. Světová naleziště stříbra jsou v Německu (Freiberg), Rusku (Ural, Sibiř), Mexiku, Peru, Bolívii, Chile, množství stříbra má USA (Hořejší jezero), Kanada, Francie, nejkrásnější muzeální exponáty hydrotermálního stříbra pocházejí s Norska (Kongsberg).
Význam
Mincovnictví a klenotnictví, elektrotechnika, fotografie, optika, lékařství. Značná část stříbra se získává jako vedlejší produkt při zpracování olovnato-zinkových, zlatých a měděných rud, kde je vázáno na samostatné minerály nebo na galenit.
Zlato   ::  Au
Přírodní zlato je jen málokdy ryzí, většinou obsahuje příměs Ag (1 – 15 %) aj. prvků (Bi, Cu, Hg, Fe, Pd, Pt, Rh). Odrůdy zlata s 20 – 50 % stříbra jsou označovány elektrum. Krychlové (kubické), krystalizuje většinou v osmistěnech. Existuje 16 známých krystalových tvarů. Zlato se nejčastěji vyskytuje v podobě nepravidelných plíšků, drátků, tvoří keříčkovité agregáty, valounky (nuggety) a šupinky (zlatěnky).
Zlato s minimálními příměsemi má zářivě zlatožlutou barvu, v tenkých plíšcích prosvítá zeleně. Při vyšším obsahu stříbra je jeho barva světlejší. Elektrum je téměř bílé. Zlato s příměsí mědi je oranžově červené. Vryp žlutý, lesk kovový, nejdokonaleji kujný a tažný kovový nerost (jde vytepat do tak jemných plíšků, že jich lze naskládat 100 000 na výšku 1 mm). Zlato je neštěpné, lom hákovitý, chemicky netečný (tj. inertní, rozpouští se pouze v lučavce královské), se rtutí tvoří amalgám.
tvrdost: 2,5 - 3
hustota ryzího zlata: 19,37 g . cm-3, s příměsemi se snižuje
Výskyt
Hlavní primární ložiska vznikala hydrotermálními procesy a jsou geneticky spjata s hlubinnými nebo výlevnými vyvřelinami. Zlato bývá vtroušeno do křemenných žil a vrostlé do pyritu na zlatonosných žilách. Druhotně v říčních náplavech (rýžování).
U nás jsou primární akumulace vázány na žulové masívy, např. středočeský. Dřívější naleziště jsou Jílové u Prahy, Nový Knín, Mokrsko, Čelina, Příbram, Krásná Hora nad Vltavou, Libčice, řeka Otava, Kasejovice, Kašperské Hory, Roudný u Vlašimi. Poslední těžba zlata u nás skončila kolem roku 1990 ve Zlatých Horách u Jeseníku.
Na Slovensku byla těžba rovněž ukončena, ekonomicky těžitelné zásoby zlata jsou jen u Kremnice, další výskyty jsou Zlatá Baňa u Prešova, Zlatá Idka u Košic, Magurka a Dúbrava u Liptovského Svatého Mikuláše aj.
Ze světových ložisek je nejznámější Aljaška (Klondike, Bonanza), Sibiř, Ural (Berezovsk), Západní Austrálie (Calgoorlie), Brazílie (Belo Horizonte), USA (Appalačské pohoří, Kalifornie, Nevada, Colorado, Aljaška), Kanada, Zaire (prov. Shaba), Gabun, Ghana, Francie (Salsigne - dnes největší evropská produkce), Rumunsko, Brazílie, Indie, Egypt, Zimbabwe, Sumatra, Jižní Korea aj. Největší světová ložiska jsou v Jihoafrické republice, kde je zlato obsaženo ve tmelu prekambrických slepenců (např. Witvatersrand v Transvaalu).
Význam
Podklad měny, mincovnictví, klenotnictví, lékařství, technika (slitiny), mikroelektronika, chemické náčiní aj. Minimální obsah zlata v primárních ložiskách, které je možno ještě průmyslově těžit, kolísá od 1 do 10 g/t (podle velikosti ložiska a ekonomických podmínek).
Platina   ::  Pt
Platina obsahuje vždy podstatné množství Fe 2 – 21 %, ostatní prvky platinové řady (Ir, Pd, Rh), někdy i něco Au, Cu a Ni. Krychlová (kubická). Obyčejně se vyskytuje v přírodě v nepravidelných zrnech, řídce rozptýlených v bazických vyvřelinách olivinovcích, pyroxenovcích, kde je doprovázena chromitem FeCr2O4 nebo ve valouncích na druhotných nalezištích v náplavech. Výjimečně krystaluje v osmistěnech nebo v kosočtverečných dvanáctistěnech.
Ryzí platina je světle ocelově šedobílá, přirozené výskyty jsou od příměsí tmavší. Vryp šedý, lesk kovový, lom hákovitý. Platina je dokonale kujná. Nemá zřetelnou štěpnost. Nerozpustná v HNO3, výborný vodič elektřiny, magnetická, těžko tavitelná (bod tání 1 755 °C), chemicky odolná. Pod bodem tání se slučuje s arzenem a tvoří rovněž roztopné slitiny s jinými kovy, např. olovem.
tvrdost: 4 - 4,5
hustota: 14 - 19 g . cm-3
hustota ryzí platiny: 21,5 g . cm-3
Výskyt
V bazických a ultrabazických magmatitech a na žilách zlatonosného křemene, většinou jako nuggety, plíšky v říčních náplavech, např. v Rusku (na Urale u Nižného Tagilska valouny až několik kg), Kanada, JAR, Kolumbie, USA, Austrálie, Borneo.
Význam
Platina se používá v klenotnictví, v chemii jako rezistentní laboratorní a aparaturní materiál, jako katalyzátor, v lékařství a v elektrotechnice.
Síra   ::  S
Přírodní síra obvykle obsahuje příměsi Se a Te. Polymorfní minerál, v přírodě ve 3 modifikacích:
stabilní S-alfa kosočtverečná (rombická), vznikající při nižších teplotách
2 modifikace jednoklonné (monoklinické)
S-beta (vznikající zvratně při teplotách nad 96 °C, která taje při 119 °C)
S-gama
Rychlým ochlazením taveniny vzniká síra amorfní (nekrystalická). Uměle výrobou vzniká též modifikace šesterečná. S-alfa tvoří pyramidální krystaly, nejčastěji otupené dvojjehlany seskupené v drůzách. Často dvojčatí. V přírodě se síra vyskytuje většinou kusová v zrnitých až celistvých agregátech, často je i zemitá až práškovitá, někdy nálety, kůry, krápníkovité útvary a impregnace. Velmi křehká, krystaly mají miskovitý lom, agregáty lom nerovný, lasturnatý. Barva světle žlutá až medově hnědá, vryp žlutobílý, lesk na krystalových plochách diamantový, na lomných plochách mastně lesklá. Silný lom a dvojlom světla. Krystaly jsou průhledné až neprůhledné, agregáty neprůhledné.
Rozpouští se v koncentrované HNO3, dobře v CS2 aj. Třením se stává negativně elektrickou, je špatným vodičem elektřiny. Prstencové molekuly s 8 atomy síry jsou v krystalové mřížce vázány slabými silami, což je příčinou malé tvrdosti a nízkého bodu tání (112,8 °C).
tvrdost: 1,5 - 2
hustota: 2,0 - 2,1 g . cm-3
Výskyt
Síra vzniká sopečnou činností, sedimentačními a biochemickými pochody. Může vzniknout i při intenzivní oxidaci ("přírodním pražením") pyritu. Je to typický minerál fumarol a solfatar, vznikající přímou sublimací ve střední části jejich vývoje (po horkých suchých solfatarách a před nízkoteplotními, bohatými na CO2) nebo rozkladem vulkanických plynů (nedokonalou oxidací H2S nebo jako produkt reakce SO2 a H2S):
2 H2S + O2 = 2 H2O + 2 S
2 H2S + 2 SO2 = 2 H2O + O2 + 4 S
Je rovněž produktem horkých a studených minerálních pramenů vázaných na vulkanismus, např. ve Francii v Pyrenejích a Alpách. Sedimentogenními procesy vznikla ložiska sicilského typu jako produkt redukce sulfátů, hlavně sádrovce, činností baktérií. Velká těžba síry je při těžbě ropy a zemního plynu ve Francii (Pyreneje).
U nás jsou drobné výskyty v rašeliništích u Františkových a Mariánských Lázní a jako kůra po požárech na uhelných haldách na Kladensku, u Oslavan a v Ostravsko-karvinském revíru. Na Slovensku jsou známy výskyty síry vzniklé rozkladem sulfidů ve vápencích od Kalinky u Zvolenu, Detvy a Smolníku. Kromě přírodní síry se pro průmysl používá také síra vyrobená jako vedlejší produkt při výrobě svítiplynu a benzínu při odsiřování ropy a také při odsiřování hnědého uhlí v tepelných elektrárnách. Důležitými zdroji síry pro průmysl jsou však také sulfidy (pyrit) a sulfáty (anhydrit, sádrovec).
Význam
Síra patří mezi základní suroviny chemického průmyslu (např. výroba H2SO4, vulkanizace kaučuku, střelný prach, zápalky, bílení organických látek, síření sudů, postřiky, papírenství, kosmetické pudry, umělá hnojiva aj.).
Grafit   ::  C
Grafit (tuha) je nejrozšířenější přírodní modifikací uhlíku. Vytváří 2 polytypy - šesterečný (hexagonální) a klencový (trigonální). Oba mají typickou vrstevní strukturní mřížku. V jednotlivých vrstvách jsou atomy uhlíku pevně vázány v šestiúhelnících (kovalentní vazby), vrstvičky jsou však mezi sebou spojeny jen slabými silami (zbytkové vazby). Jeví proto výtečnou štěpnost a snadnou rovnoběžnou posunutelnost (otěr).
Obvykle tvoří jemně šupinkovité nebo zemité agregáty, méně často šestiboké, tence tabulkovité krystaly. Barva černá až ocelově šedá, je neprůhledný. Vryp černý až šedočerný, u čistých odrůd silný kovový lesk. Lupínky jsou ohebné, lom rovný. Výborný vodič tepla a elektřiny.
taví se při 2 800 °C
bod varu: 4 250 °C
chemicky velmi odolný
typická anizotropní tvrdost: 1 - 1,5
hustota: 2,1 - 2,3 g . cm-3
Výskyt
Grafit je typický minerál regionálně metamorfovaných hornin sedimentárního původu. Ložiska jsou vázána na mramory, pararuly, svory a fylity. V nich vznikl grafit překrystalováním uhelných látek a slojí původních sedimentů. Ložiska bývají též vázána na pegmatity a na kontakty rul s mramory a žulami.
U nás se těžila ložiska u Českého Krumlova a Týna nad Vltavou, na Kunštátsku, u Chvaletic, v Hrubém Jeseníku u Branné a Vrbna, ve Velkém Tresném a u Starého Města na Moravě. Na Slovensku jsou malá grafitová ložiska ve Spišsko-Gemerském rudohoří. Významnější výskyty jsou v Rusku, Finsku, Francii, Madagaskaru, Srí, Lance, USA. Grafit byl analyzován i v některých meteoritických železech.
Význam
Používá se k výrobě žáruvzdorných tavicích kelímků, k zaprašování a nátěrům slévárenských forem, výrobě barviv, leštidel, gumy, mazadel, tužek, suchých baterií, elektrod, brzdových a spojkových obložení, slouží jako moderátor (pohlcovač