輝鉬礦
輝鉬礦 | |
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基本資料 | |
類別 | 硫化物礦物 |
化學式 | MoS2 |
IMA記號 | Mol[1] |
施特龍茨分類 | 2.EA.30 |
晶體分類 | 2H多型:雙六方雙錐體 (6/mmm) 3R多型:雙三方雙錐體 (3m) |
晶體空間群 | 2H多型:P63/mmc 3R多型:R3m |
晶胞 | 2H多型:a = 3.16 Å, c = 12.3 Å; Z = 2 3R多型:a = 3.16 Å, c = 18.33 Å; Z = 3 |
性質 | |
顏色 | 黑色至鉛灰色、銀灰色 |
晶體慣態 | 薄片狀六方晶體,晶面為軸面。亦見六面錐體,斷面軸面。或以塊狀,薄片和小顆粒存在於硫化物礦物中 |
晶系 | 常見,2H多型:六方 3R多型:三方 |
解理 | [0001]完美 |
韌性/脆性 | 層間可平移,非延展性 |
莫氏硬度 | 1–1.5 |
光澤 | 金屬光澤 |
條痕 | 藍灰色 |
透明性 | 接近不透明,薄片半透明 |
比重 | 4.73 |
多色性 | 非常強 |
熔性 | 不熔(1185 °C時分解) |
其他特徵 | 觸摸有油膩感,並在手指上留痕 |
參考文獻 | [2][3][4][5][6] |
輝鉬礦(英語:Molybdenite)是鉬的硫化物礦物,化學式為MoS2。輝鉬礦具有與石墨相似的外觀和晶體結構,因此有潤滑效果。其晶體結構由夾在兩層硫原子之間的鉬原子層組成。其Mo-S鍵很強,但在三層層間中,頂部和底部的硫原子之間的相互作用力較弱。因此輝鉬礦易產生解理面。輝鉬礦常見以六方晶系結晶為2H多型,或以三方晶系結晶為3R多型。[3][4][7]
描述
產生
輝鉬礦產生於高溫熱液礦床中,它的伴生礦物包括黃鐵礦、黃銅礦、石英、無水石膏、螢石和白鎢礦。其重要礦床包括在新墨西哥州Questa的散發斑岩型鉬礦床,以及科羅拉多州的的Henderson和Climax礦。亞利桑那州、猶他州和墨西哥的斑岩銅礦床也存在輝鉬礦。
錸元素作為鉬的替代始終存在於輝鉬礦中,通常在百萬分之一(ppm)範圍內,有時高達1-2%。錸含量高可導致X射線衍射技術可檢測到結構多樣性。輝鉬礦基本上是錸的唯一來源。放射性同位素錸-187及其子同位素鋨-187的存在提供了一種有用的地質年代測定技術。
特徵
輝鉬礦非常柔軟且具有金屬光澤,在外觀上幾乎與石墨相同,在沒有科學設備的情況下無法明確區分這兩種礦物。它在紙上留下痕跡的方式與石墨幾乎相同。它與石墨的區別在於是其更高的比重以及更容易出現在基質上。
用途
輝鉬礦是鉬的重要礦石,也是金屬鉬的最常見來源。[4]雖然鉬在地殼中很稀有,但輝鉬礦相對常見且易於加工,這也是金屬鉬的生產具有經濟可行性的主要原因。輝鉬礦通過泡沫浮選提純,然後氧化以形成可溶性鉬酸鹽。仲鉬酸銨還原後可生成金屬鉬,也可用於肥料、催化劑和電池電極。到目前為止,鉬的最常見用途是與鐵製成合金。鉬鐵是高強度和耐腐蝕鋼的重要組成部分。
半導體
多層輝鉬礦片是具有間接帶隙的半導體。相比之下,單層薄片具有直接帶隙。[8]在20世紀初,輝鉬礦被用於一些原始的半導體二極體中,這些二極體被稱為貓須檢波器,在早期的礦石收音機中用作解調器。單層輝鉬礦顯示出良好的電子遷移率,可用於製造小的或低壓電晶體。[9]這種電晶體可以探測並發出光,未來可能會在光電子學中使用。[10]
參見
參考資料
- ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43 .
- ^ Mineralienatlas. [2017-03-08]. (原始內容存檔於2016-11-29).
- ^ 3.0 3.1 Handbook of Mineralogy (PDF). [2017-03-08]. (原始內容存檔 (PDF)於2012-05-26).
- ^ 4.0 4.1 4.2 Mindat.org. [2017-03-08]. (原始內容存檔於2009-05-13).
- ^ Webmineral data for Molybdenite. [2017-03-08]. (原始內容存檔於2010-02-12).
- ^ Dana's Manual of Mineralogy ISBN 0-471-03288-3
- ^ Molybdenite 3R on Mindat. [2017-03-08]. (原始內容存檔於2021-04-28).
- ^ Mak, Kin Fai; Lee, Changgu; Hone, James; Shan, Jie; Heinz, Tony F. Atomically Thin MoS2: A New Direct-Gap Semiconductor 105 (13). 24 Sep 2010 [2023-07-19]. doi:10.1103/PhysRevLett.105.136805. (原始內容存檔於2019-06-06).
|journal=
被忽略 (幫助) - ^ Molybdenite transistor is a first. 8 Feb 2011 [2023-07-19]. (原始內容存檔於2011-12-10).
- ^ First light from molybdenite transistors. 19 Apr 2013. [2023-07-19]. (原始內容存檔於2016-12-29).