Pirostilpnite

Pirostilpnite
Classificazione Strunz (ed. 10)2.GA.10[1]
Formula chimicaAg3SbS3[2]
Proprietà cristallografiche
Sistema cristallinomonoclino[3]
Classe di simmetriaprismatica[4]
Parametri di cellaa = 6,8629(6) Å, b = 15,8800(14) Å, c = 6,2711(5) Å, β = 117,087(2)°, V = 608,48 ų, Z = 4[5]
Gruppo puntuale2/m[4]
Gruppo spazialeP21/c[4]
Proprietà fisiche
Densità misurata5,94[5] g/cm³
Densità calcolata5,97[5] g/cm³
Durezza (Mohs)2[6]
Sfaldaturaperfetta secondo {001}[5]
Fratturaconcoide[4]
Coloreda rosso giacinto a marrone rossastro[3]
Lucentezzaadamantina[5]
Opacitàtraslucida[4]
Strisciogiallo[3]
Diffusionerara
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La pirostilpnite (simbolo IMA: Psti[7]) è un minerale del gruppo della proustite appartenente alla famiglia dei "solfuri e solfosali" avente composizione chimica Ag3SbS3.[2]

Etimologia e storia

Lo scopritore della pirostilpnite è il mineralogista di Freiberg Johann Friedrich August Breithaupt (1791 – 1873), che annovera questo minerale tra le sue oltre 40 prime descrizioni di minerali. La prima menzione del nome "blenda di fuoco" risale al 1829; Breithaupt descrisse questo nuovo minerale nel 1832 e lo chiamò "blenda di fuoco nobile".[8] Non ha fornito spiegazioni sulla scelta del nome, ma l'elevato contenuto di argento, pari a quasi il 60%, e la forte lucentezza adamantina potrebbero aver ispirato il nome. Il nome completo della località tipo è "Churprinz Friedrich August Erbstolln", Großschirma vicino a Freiberg.

Il nome pirostilpnite, utilizzato ancora oggi, deriva da James Dwight Dana. Inizialmente tradusse il termine di Breithaupt come "fireblende" solo parzialmente in inglese,[9] ma in seguito scelse una lingua diversa nominò il minerale usando le parole greche πῦς ('pyr', fuoco) e στιλπνὀς ('stilpnos', splendore).[10]

Il campione tipo del minerale è conservato nella Collezione mineralogica dell'Università di Freiberg con il numero di catalogo 6200 (olotipo) e 6205 (presumibilmente parte dell'olotipo) con i numeri di catalogo G5.5 e G5.6.[11]

Classificazione

Nella classica nona edizione della sistematica dei minerali di Strunz, aggiornata dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) fino al 2009,[12] elenca la pirostilpnite nella classe "2. Solfuri e solfosali" e nella sottoclasse "2.G Solfoarseniuri, solfoantomoniuri, solfobismuturi"; questa viene ulteriormente suddivisa in base alla composizione e all'eventuale presenza di zolfo, in modo da trovare la pirostilpnite nella sezione "2.GA Neso-solfoarseniuri, ecc. senza S aggiuntivo" dove insieme a xantoconite forma il sistema nº 2.GA.10.[13]

Tale classificazione viene mantenuta anche nell'edizione successiva, proseguita dal database "mindat.org" e chiamata Classificazione Strunz-mindat.[1]

Nella Sistematica dei lapis (Lapis-Systematik) di Stefan Weiß la pirostilpnite si trova nella classe dei "solfuri e solfosali (solfuri, seleniuri, tellururi, arsenuri, antimoniuri, bismutidi)" e nella sottoclasse dei "solfosali (S : As,Sb,Bi = x)"; qui è nella sezione dei "solfosali con argento predominante (x=6,0 - 1,6)" dove forma il sistema nº II/E.07 insieme a debattistiite, eckerite, manganoquadratite, pirargirite, proustite, quadratite, samsonite e xantoconite.[14]

Anche nella classificazione dei minerali secondo Dana, usata principalmente nel mondo anglosassone, elenca la pirostilpnite nella classe dei "solfuri e solfosali" e nella sottoclasse dei "solfuri - solfosali dove z/y > 3 - (A+)i(A2+)j[ByCz], A=metalli, B=semi-metalli, C=non-metalli"; questa viene più finemente suddivisa, in modo da trovare il minerale nel "gruppo della xantoconite" dove forma il sistema nº 03.04.02 insieme alla xantoconite.[15]

Abito cristallino

La pirostilpnite cristallizza nel sistema monoclino con il gruppo spaziale P21/c (gruppo nº 14) con i parametri reticolari a = 6,8629(6) Å, b = 15,8800(14) Å, c = 6,2711(5) Å e β = 117,087(2)°, oltre ad avere 4 unità di formula per cella unitaria.[5]

Modificazioni e varietà

La pirostilpnite è, oltre alla pirargirite, la seconda modificazione del composto Ag3[SbS3]. Rappresenta il dimorfo monoclino della pirargirite (che cristallizza nel sistema trigonale) e allo stesso tempo la sua modifica a bassa temperatura. La pirargirite e la pirostilpnite sono quindi polimorfi la cui temperatura di inversione è inferiore a 197 °C, per cui questa inversione avviene senza la formazione di ulteriori fasi.[16] È noto da tempo che la pirostilpnite è stabile solo al di sotto dei 192 ± 5 °C.[17] In lavori più recenti, la temperatura di trasformazione è stata determinata in 465 K (cioè 191,85 °C) ed è stata determinata un'entalpia DRH di 40,32 kJ/mol. Una coppia simile di solfosali d'argento è costituita da trechmannite e smithite; le differenze strutturali tra pirostilpnite e pirargirite sono maggiori di quelle tra trechmannite e smithite e ciò richiede anche entalpie di trasformazione maggiori.[18]

Nonostante la bassa temperatura di inversione, la pirargirite può essere sintetizzata dai suoi elementi solo a temperature superiori 350 °C.[16] I tentativi di sintetizzare la pirostilpnite non hanno avuto successo, probabilmente a causa del basso intervallo di temperatura in cui è stabile. Le temperature più basse a cui avvengono le reazioni in questo sistema sono già all'interno del campo di stabilità della pirargirite.[16] Il punto di fusione dell'Ag3SbS3 (pirargirite) è 485 °C.[19] L'esistenza di una formazione di soluzione solida completa tra proustite e pirargirite è fuori discussione, almeno ad alte temperature[20] e si verifica almeno parzialmente a basse temperature.[21] Studi recenti indicano che le soluzioni solide di proustite-pirargirite si riequilibrano raffreddandosi e si demiscelano in fasi con una composizione prossima a quella dell'elemento terminale. In natura sono rari gli esempi di soluzioni solide di composizione intermedia di pirargirite-proustite. Tuttavia, la formazione di soluzioni solide per la pirargirite e la pirostilpnite può essere esclusa a causa dei diversi gruppi spaziali di entrambi i minerali; tuttavia, sono state descritte intercrescite regolari di pirostilpnite e xantoconite.[22]

Proprietà chimico-fisiche

Proprietà fisiche

I cristalli di pirostilpnite sono di un rosso giacinto brillante o rosso brunastro, rosso arancione e rosso fuoco, ma sempre più luminosi della pirargirite. Il colore dello striscio del minerale è descritto come giallo-arancio. I cristalli trasparenti hanno una caratteristica lucentezza simile a quella del diamante, che si riflette anche in una rifrazione della luce e in una birifrangenza estremamente elevate. Valori numerici per entrambi non ancora precisamente noti.[23] Sulle superfici del pinacoide {010}, tuttavia, la pirostilpnite mostra una lucentezza perlacea.[24] Il minerale presenta una scissione perfetta secondo (010) e una frattura concoide, ma è piuttosto flessibile in piastrine sottili. Con una durezza Mohs da 2 a un massimo di 2,5, la pirostilpnite è uno dei minerali teneri che possono essere graffiati con l'unghia, simile al gesso, minerale di riferimento (durezza 2). La densità calcolata è 5,97 g/cm³.

Nella luce riflessa, la pirostilpnite è grigia[25] e significativamente meno blu della pirargirite. La riflettività è di circa il 25%. Il pleocroismo di riflessione è più piccolo rispetto alla pirargirite. Lo stesso vale per gli effetti di anisotropia, che sono difficili da rilevare a causa delle riflessioni interne. I riflessi interni sono di colore giallo, giallo-marrone e arancione-marrone, ma quasi mai rosso.[25][23]

La pirostilpnite, simile alla proustite e alla pirargirite, è fotosensibile e scurisce la superficie quando esposta alla luce. Il minerale pertanto non va esposto alla luce solare e va conservato in un luogo buio.[26]

Proprietà chimiche

Dal punto di vista chimico, la pirostilpnite mostra un comportamento paragonabile a quello della pirargirite.[24] Questa può essere fusa sul carbonio davanti al cannello a soffiatura mediante spruzzatura per formare una sfera, rivestendo il carbonio con triossido di antimonio (Sb2O3). La sfera produce un granello d'argento dopo un riscaldamento prolungato nella fiamma di ossidazione o con carbonato di sodio nella fiamma di riduzione. Nel tubo aperto, si formano vapori solforosi e un sublimato bianco di ossido di antimonio(III); nel pallone, un sublimato rosso di ossisolfuro di antimonio. Quando fuso con nitrato di ammonio, dà una soluzione di solfato d'argento e un residuo di triossido di antimonio e pentossido di antimonio (Sb2O3 + Sb2O5). Risulta decomposto dall'acido cloridrico con precipitazione di zolfo e triossido di antimonio. Diventa nero se riscaldato con una soluzione di idrossido di potassio; l'acido cloridrico quindi precipita in fiocchi arancioni di solfuro di antimonio dalla liscivia.[24]

Origine e giacitura

La pirostilpnite è stata trovata in vene idrotermali a bassa temperatura come minerale in fase avanzata; la paragenesi è con pirargirite, stephanite, acantite, argento nativo, miargirite, xantoconite, andorite VI e fizélyite.[6]

Il minerale è stato trovato in diversi siti sparsi per il mondo; in Italia a Roccavignale (Liguria); Introbio e Primaluna (Lombardia); nella miniera di "Borgofranco" presso Borgofranco d'Ivrea (Piemonte); Muravera e San Vito (Sardegna).[27]

Altri siti, solo per citarne alcuni, sono Lanreath (Cornovaglia, Inghilterra); Miglieglia (Svizzera); Malå (Svezia); Flesberg e Larvik (Norvegia); Kosovska Mitrovica (Kosovo). Il minerale è stato trovato in diverse miniere della Germania e in Francia è stato rinvenuto presso Pontivy e Castres.[27]

Fuori dall'Europa, ci sono stati ritrovamenti in diverse contee degli Stati Uniti, in Marocco, Tailandia, Giappone, Russia e Messico.[27]

Morfologia

La pirostilpnite forma cristalli lunghi 1–2 mm, simili a lamine sottili secondo {010} e, per allungamento, paralleli a [001], simili a strisce.[6] Sul pinacoide {010} si osserva spesso una striatura parallela a [101].

Le forme di superficie più importanti sono {010}, {210}, {141}, {141}, {111}, {101}, {101}, anche se di solito solo il pinacoide {010} mostra superfici chiare. Tutte le altre forme mostrano solo piccole aree strette nella zona [001] e nelle zone geometricamente equivalenti [101] e [101]. Di solito si tratta di cristalli con una superficie maggiore, mentre i cristalli con una superficie minore esistono solo lungo {010}, {111} e {111}.[28]

L'intercrescita subparallela dà origine ad aggregati a forma di ciuffo, di ventaglio o di albero. Breithaupt aveva già paragonato questi aggregati con "cristalli curvi" simili a quelli della stilbite a causa della loro formazione molto simile. Sono comuni i gemelli dopo {100} con (100) come piano gemello e [001] come asse gemello.[6][28] La geminazione determina l'aspetto pseudoortorombo dei cristalli.

Occasionalmente vengono recuperati anche cristalli più grandi. Il più grande cristallo di pirostilpnite conosciuto proviene dalla Andreaskreuzer Gang vicino a St. Andreasberg ed è lungo 10 mm e largo 4 mm.[29]

Utilizzi

Con un contenuto di argento di quasi il 60% in peso,[6] la pirostilpnite è un minerale d'argento ricco e in passato è stato fuso insieme ad altri minerali d'argento; tuttavia, data la sua estrema rarità, il minerale è molto più interessante per i collezionisti. Otto Luedecke fa riferimento a un cristallo di pirostilpnite di 5 mm di diametro proveniente dalla vena Jacobsglück vicino a St. Andreasberg, che si trova nella collezione dell'allora Accademia mineraria di Clausthal, e per il quale si dice sia stato offerto il prezzo decisamente esorbitante di 1000 marchi (1882).[29]

Note

  1. ^ a b (DE) Strunz-mindat (2025) Classification - Neso-sulfarsenites, etc. without additional S, su mindat.org. URL consultato il 3 marzo 2025.
  2. ^ a b (EN) Malcolm Back et al., The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: January 2025 (PDF), su cnmnc.units.it, IMA/CNMNC, Marco Pasero, gennaio 2025. URL consultato il 3 marzo 2025.
  3. ^ a b c (DE) Pyrostilpnite, su mineralienatlas.de. URL consultato il 3 marzo 2025.
  4. ^ a b c d e (EN) Pyrostilpnite Mineral Data, su webmineral.com. URL consultato il 3 marzo 2025.
  5. ^ a b c d e f (EN) Pyrostilpnite, su mindat.org. URL consultato il 3 marzo 2025.
  6. ^ a b c d e (EN) Pyrostilpnite (PDF), su handbookofmineralogy.org. URL consultato il 3 marzo 2025.
  7. ^ (EN) Laurence N. Warr, IMA–CNMNC approved mineral symbols (PDF), in Mineralogical Magazine, vol. 85, 2021, pp. 291–320, DOI:10.1180/mgm.2021.43. URL consultato il 3 marzo 2025 (archiviato dall'url originale il 9 febbraio 2025).
  8. ^ (DE) Johann Friedrich August Breithaupt, Vollständige Charakteristik des Mineral-System’s, 3ª ed., Dresda, Arnoldische Buchhandlung, 1832, pp. 285, 333. URL consultato il 3 marzo 2025.
  9. ^ (EN) James Dwight Dana, A system of mineralogy comprising the most recent discoveries, 3ª ed., New York, George P. Putnam, 1850, p. 543. URL consultato il 3 marzo 2025.
  10. ^ (EN) James Dwight Dana e George Jarvis Brush, A System of Mineralogy. Descriptive mineralogy, comprising the most recent discoveries, 5ª ed., New York, John Wiley & Son, 1869, pp. 93–94. URL consultato il 3 marzo 2025.
  11. ^ (DE) Pyrostilpnit, su typmineral.uni-hamburg.de. URL consultato il 3 marzo 2025.
  12. ^ (EN) Ernest Henry Nickel e Monte C. Nichols, IMA/CNMNC List of Minerals 2009 (PDF), su cnmnc.units.it, IMA/CNMNC, gennaio 2009. URL consultato il 3 marzo 2025 (archiviato dall'url originale il 29 luglio 2024).
  13. ^ (DE) Strunz 9 Classification - 2 Sulfide und Sulfosalze (Sulfide, Selenide, Telluride, Arsenide, Antimonide, Bismutide, Sulfoarsenide, Sulfoantimonide, Sulfobismuthide) - 2.G Sulfoarsenide, Sulfoantimonide, Sulfobismuthide - 2.GA Insel(Neso)-Sulfarsenide, usw., ohne zusätzlichen Schwefel (S), su mineralienatlas.de. URL consultato il 3 marzo 2025.
  14. ^ (DE) Lapis Classification - II SULFIDE UND SULFOSALZE (Sulfide, Selenide, Telluride, Arsenide, Antimonide, Bismutide) - II/E Sulfosalze (S : As,Sb,Bi = x), su mineralienatlas.de. URL consultato il 3 marzo 2025.
  15. ^ (DE) Dana 8 Classification - 03 Sulfides - Sulfosalts - 03.04 Sulfides - Sulfosalts where z/y > 3 - (A+)i(A2+)j[ByCz], A=metals, B=semi-metals, C=non-metals, su mineralienatlas.de. URL consultato il 3 marzo 2025.
  16. ^ a b c (EN) Luke Li-Yu Chang, Dimorphic relation in Ag3SbS3, in American Mineralogist, vol. 48, n. 3-4, 1963, pp. 429–432. URL consultato il 3 marzo 2025.
  17. ^ (EN) C. William Keighin e Russel M. Honea, The System Ag–Sb–S from 600 °C to 200 °C, in Mineralium Deposita, vol. 4, 1969, pp. 153–171, DOI:10.1007/BF00208050. URL consultato il 3 marzo 2025.
  18. ^ (EN) Birgitt Meyer e Fritz Scholz, Redetermination of the transformation enthalpies of the xanthoconite – proustite, pyrostilpnite – pyrargyrite and trechmannite – smithite phase transitions, in Physics and Chemistry of Minerals, vol. 24, 1997, pp. 50–52. URL consultato il 3 marzo 2025.
  19. ^ (EN) Gunnar Kullerud, Phase relations in sulfide-type systems, in Handbook of Physical Constants (Geological Society of America Memoir 97), New York, Geological Society of America, 1966, pp. 323–344. URL consultato il 3 marzo 2025.
  20. ^ (EN) Priestley Toulmin, Proustite-pyrargyrite solid solutions (PDF), in American Mineralogist, vol. 48, n. 7-8, 1963, pp. 725–736. URL consultato il 3 marzo 2025.
  21. ^ (EN) Subhabrata Ghosal e Richard O. Sack, As-Sb energetics in argentian sulfosalts, in Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 59, n. 17, settembre 1995, pp. 3573–3579. URL consultato il 3 marzo 2025.
  22. ^ (RU) M.G. Dobrovolskaya, G.A. Annenkova e A.I. Zepin, Regular intergrowth of minerals of the isomorphous series of xanthoconite-pyrostilpnite, in Zapiski RMO (Proceedings of the Russian Mineralogical Society), 102 (quaderno 1), 1973, pp. 93–98.
  23. ^ a b Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen pp. 846–847
  24. ^ a b c (DE) Carl Hintze, Handbuch der Mineralogie. Erster Band. Erste Abtheilung, 1ª ed., Lipsia, Verlag Veit & Co., 1904, pp. 1075–1078. URL consultato il 3 marzo 2025.
  25. ^ a b The ore minerals under the microscope, An optical guide pp. 568-569
  26. ^ Conserving light sensitive minerals and gems pp.11-24
  27. ^ a b c (EN) Localities for Pyrostilpnite, su mindat.org. URL consultato il 3 marzo 2025.
  28. ^ a b (EN) Martin Alfred Peacock, Studies of mineral sulphosalts: XV. Xanthoconite and pyrostilpnite (PDF), in Mineralogical Magazine, vol. 29, 1950, pp. 346–358 (archiviato dall'url originale il 15 agosto 2017).
  29. ^ a b (DE) Otto Luedecke, XXXIV. Ueber Feuerblende von St. Andreasberg, in Zeitschrift für Krystallographie und Mineralogie, vol. 6, 1882, pp. 570–579. URL consultato il 3 marzo 2025.

Bibliografia

  • (EN) Bernhard Pracejus, The ore minerals under the microscope, An optical guide, 2ª ed., Amsterdam, Elsevier, 2015, ISBN 978-0-444-62725-4.
  • (DE) Paul Ramdohr, Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen, 4ª ed., Berlino, Akademie-Verlag, 1975.
  • (EN) Kurt Nassau, Conserving light sensitive minerals and gems, in Frank M. Howie, Care and Conservation of Geological Material. Minerals, Rocks, Meteorites and Lunar finds, Londra e New York, Routledge, 2011, ISBN 978-1-135-38514-9.

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