Pyrit-Sphalerit Epitaxie

[smoeller]

Hallo,

ZnS kann in erheblichem Umfang FeS aufnehmen (Farbgebung!!). Somit kann Zn durch Fe ersetzt werden.

Man müsste sich halt mal die Mühe machen, die Gitterabstände im ZnS bzw. FeS₂ für verschiedene Richtungen zu berechnen. Bei Pyrit kommt erschwerend hinzu, dass der Schwefel nicht als isoliertes S^2- vorliegt, sondern als S₂^2--Moleküle (hantelförmig). Die Schwerpunkte dieser Moleküle sitzen an der Stelle, an der ein isoliertes S^2--Ion zu sitzen käme.Der Strukturtyp ist vom NaCl-Typ abgeleitet, während der des Sphalerits sich vom Diamant-Typ ableitet.

Glück Auf!
Smoeller

[Krizu]

Hallo,

statt die Gitterabstände auszurechnen, sollte es vielleicht reichen, die XRD-Pulvermuster zu vergleichen.

MFg

Frank

[cmd.powell]

Hi Frank

Ich weiß nicht, ob das reicht. Bei den Pulveraufnahmen sieht man schließlich nicht alle Gitterebenen sondern nur die stärksten und wenn die Grade nicht zueinander passen führt das zu nichts. Ich kenne mich mit Epitaxien auch nicht genug aus, um sagen zu können, ob generell Hauptebenen aufeinander aufwachsen. Soweit ich weiß, passen zufällig (!) Gitterabstände des einen Minerals auf irgendwelche des Anderen. Bei Pyrit und Sphalerit dürften die Schwefelatome darin involviert sein und smoeller hat ja schon erwähnt, das Pyrit S₂^2--Hanteln hat, welche die Ausrichtung der Epitaxie nicht leicht erkennbar machen. Wahrscheinlich kommt da irgendeine Überstruktur zur Geltung (z.B. in eine bestimmte Richtung ausgerichtete S₂^2--Hanteln) und die muss man erstmal finden. Am Einfachsten ist es nach meiner Meinung, die Epitaxien reflexgoniometrisch zu vermessen, die Flächen zu indizieren und anhand der Winkelabweichungen zu schauen, welche Gitterebenen in Frage kommen - geht man von allen möglichen Gitterstellungen aus sucht man sich sicherlich blöde, abgesehen davon, das man eine leistungsfähige Software benötigt. Ich kenne derzeit nur Software, wo man die Strukturen und Gitter darstellen kann, zwei Gitter von verschiedenen Mineralen gleichzeitig nebeneinander und unabhängig verdrehbar hab ich noch nicht gesehen. Hinzu kommt, das man je nach Lage einzelne Atome und Atomgruppen entfernen oder hinzufügen Muss - so was ähnliches hab ich mal in einer Star Trek-Folge gesehen....

[berthold]

Hallo,

Am Einfachsten ist es nach meiner Meinung, die Epitaxien reflexgoniometrisch zu vermessen,

geht in meinem Fall leider eher nicht, die Verwachsung/Epitaxie ist nämlich ihrerseits in Fluorit eingewachsen. Eine Messung würde durch die Brechung an der Fluorit-Oberfläche problematisch/ungenau und es sind nur sehr wenige Flächen überhaupt zu erreichen.

Die Idee ist aber gut. Da ein begleitender Pyrit-Oktaeder recht sicher epitaktisch in den Fluorit eingewachsen erscheint habe ich mal den Versuch gemacht eine Fläche bei beiden Pyrit-Kristallen spiegeln zu lassen. Mir scheinen die Pyrit-Oktaeder parallel zueinander und Achsenparallel im Fluorit ausgerichtet zu sein, was für die (bekannte) Epitaxie Pyrit-Fluorit spricht.

Nur hilft das bei der Frage der möglichen Epitaxie Pyrit-Sphalerit ja nicht unbedingt weiter. Nach meiner Überlegung ist der Pyrit (weil näher an der Fluoritoberfläche) nach dem Sphalerit (also auf diesem) kristallisiert. Das bedeutet aber dann, dass auch der Sphalerit orientiert im Fluorit kistallisiert sein muss.

Gruß
Berthold

[Krizu]

Hallo,

im Kleber steht was allgemeines zu Epitaxien und orientierten Verwachsungen.

Du hast recht, es kann eine nicht starke XRD-Linie zu der Verwachungsebene gehören, ABER:
Du hast mit Zn gegen Fe und S gegen S relativ ähnliche Elektronenkonfigurationen und somit Streuzentren für Strahlung.
Eine Epitaxie frei nach dem Motto: Neben wir eine {100,100,101}-Fläche gegen eine {111} wird vom Gitter eher durch Versetzungen beantwortet. Was ich sagen will: Nimm das Programm Powdercell http://www.bam.de/de/service/publikationen/powder_cell.htm
unter ruff sollten die Strukturdaten liegen http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/minerals/pyrite und irgendeine englische (?) Seite hatte die auc hzum Download - den Link habe ich aber gerade nicht hier.

Also Diffraktogramm rechnen lassen -schauen welche Reflexe ähnlich sind und vergleichen. Die Epitaxie sieht mir einfach aus, das Auge sieht aber die Lösung wegen des Tetraeders und des Oktaeders vermutlich nicht.

MfG

Frank

[cmd.powell]

@berthold: Kannst Du nicht den Fluorit goniometrisch vermessen ? Falls ja, so könntest Du den Fluorit und die eine Sphaleritfläche messen, diese scheint frei zu liegen. Ok, vielleicht nicht ganz so der Hit, aber besser als nichts. Und wenn Fluorit und Sphalerit parallel liegen, sollte auch der Pyrit parallel liegen. Ich meine aber sehen zu können, das die eine große Fläche des Sphalerits unten etwas in den Fluorit ineinragt. Das ist allerdings etwas schwer zu erkennen und kann mich da auch täuschen. Dazu müsste ich das Stück jetzt in der Hand haben.

@Frank: Kann schon sein das es so wie Du sagst funktioniert. Letztlich zweifle ich auch nur an, das die Richtung über das Rechnenlassen von Linienspektren der einfache/elegante Weg ist - aber Du kannst mich da natürlich gerne eines Besseren belehren 
Achso, was mir an dem theoretischen Vorhersagemodell noch etwas stört ist die Möglichkeit, das es vielleicht zu weitaus mehr als einer möglichen Epitaxieausrichtung kommen könnte: Nehmen wir an, das sich beim Pyrit und Sphalerit die S-Atome im Gitter "überlagern" - was überlagert sich bei der bewiesenen Epitaxie Pyrit/Fluorit ? Das kann ja nicht mehr an identischen Atomen in der Zusammensetzung sondern nur noch an ähnlichen Gitterparametern liegen. Und wenn es nur auf ähnliche Gitterparameter ankommt, so sollte sich fast zwangsläufig ein ganzer Haufen von möglichen Epitaxierichtungen ergeben - oder nicht ?

[berthold]

Hallo Markus,

eine Sphaleritfläche messen, diese scheint frei zu liegen.

nein, da liegt nichts frei, alles spielt sich im Fluorit ab. Aber soweit durch Reflexion zu beobachten liegt die {111} vom Sphalerit genau parallel der {100} vom Fluorit.

was überlagert sich bei der bewiesenen Epitaxie Pyrit/Fluorit ?

Die Fluorit-Pyrit-Epitaxie baut auf gleicher Anordnung und ähnlichen Abständen von Fe (im Pyritgitter) zu Ca (im Fluoritgitter) auf. In beiden Mineralien die {100}-Flächen betrachtet. Siehe dazu: STRUNZ, H., "Epitaxie von Pyrit auf Flußspat", Der Aufschluss 12, 1961, S. 201-202

Gruß
Berthold

[Krizu]

Hi,

wurzit-pyrit passt ;-)

Berechnung per pcw.exe, Daten von http://www.ccp14.ac.uk/ccp/ccp14/ftp-mirror/powdcell/Powder_Cell/structure_files/

Mfg

Frank

[cmd.powell]

@berthold: Tja, da kann man mal sehen, wie Bilder täuschen können. Aber wenn die {111} parallel zur {100} des Fluorit liegt, sollte das auch mit der Epitaxie nach {100} beim Pyrit passen - und woher kommt dann der seltsame Winkeleffekt ? Oder liegt das daran, das der Brechungsindex des Fluorits Parallelität von {100} Fluorit und {111} Sphalerit vortäuscht ? Echt kompliziert das Ganze...

@Frank: Na das ist ja schonmal was. Und wie schaut es beim Sphalerit aus ?

[Krizu]

Hi,

da fehlt mir das *.cel File. Und länger suche nwollte ich bei dem Wetter nicht 

MfG

Frank

[Uwe Kolitsch]

Was Literatur angeht, hatte ich letzte Woche per Zufall folgende zwei Zitate gefunden, die beide sehr gut und ausführlich sein sollen:

Royer, L. (1928): Recherches expérimentales sur l'epitaxie ou orientation mutuelle de cristaux d'espèces differentes. Bull. Soc. franç Minéral. Cristallogr., 51, 7-159.
Royer, L. (1954): De l'épitaxie; quelques remarques sur le problèmes qu'elle soulève. Bull. Soc. franç Minéral. Cristallogr. 77, 1004-1028.