Vustit

Vustit (FeO) je mineralna oblika železovega(II) oksida, ki se pojavlja v meteoritih in samorodnem železu. Mineral je sive barve, ki ima v odbiti svetlobi zelenkast nadih. Kristalizira v kubičnem-heksoktaedričnem kristalnem sistemu v obliki neprozornih do prosojnih kovinskih zrn. Njegova trdota po Mohsovi lestvici je 5-5,5, specifična teža pa 5,88. Vustit je tipičen primer nestehiometrične spojine.

Vustit
Črna skorja vustita na površini Sihote-alinjskega meteorita; velikost: približno 4 x 3 mm
Splošno
Kategorija	IV. razred: Oksidi in hidroksidi
Kemijska formula	FeO
Strunzova klasifikacija	4.AB.25 (8. izdaja: IV/A.04)
Klasifikacija DANA	04.02.01.06
Kristalna simetrija	kubična-heksakisoktaedrična 4/m 3 2/m, prostorska skupina Fm3m
Osnovna celica	a = 4,31 Å, Z = 4
Lastnosti
Barva	sivkasto bela do rumena ali rjava; v tankih rezinah brezbarven
Kristalni habit	piramidast, prizmatičen
Kristalni sistem	kubični
Razkolnost	popolna na {001}
Lom	podškoljkast do grob
Trdota	5-5,5
Sijaj	kovinski
Barva črte	črna
Specifična teža	5,88
Gostota	5,88 g/cm³ (izmerjena), 5,97 g/cm³ (izračunana)
Lomni količnik	1,735 do 2,32 v sintetičnih kristalih
Pleohroizem	ne
Topnost	topen v razredčeni klorovodikovi kislini
Drugo	s periklazom tvori trdno raztopino, močno magneten

Ime je dobil po nemškem metalurgu Fritzu Wüstu (1860–1938), ustanovitelju in direktorju Kaiser-Wilhelm-Institut für Eisenforschung, sedanjem Institutu Maxa Plancka za raziskave železa.

Vustit so, razen v Baden-Württembergu (Nemčija), odkrili tudi na otoku Disko (Grenlandija), premogovem kopu Jharia (Indija), kot vključek v diamantih v ceveh kimberlita in globokomorskih manganovih nodulih.

Njegova prisotnost kaže na zelo reduktivno okolje.

Redukcijsko-oksidacijski pufer

V geokemiji je vustit definiran kot redukcijsko-oksidacijski pufer, ki tako močno reducira Fe³⁺, da v kamninah ni hematita. Ker se redukcija kamnine še nadaljuje, se v vustit pretvori tudi ves magnetit. Pretvorba poteka tako, da se Fe³⁺ ioni v magnetitu reducirajo v Fe²⁺ ione. Reakcijo se lahko zapiše z naslednjo enačbo:

FeO.Fe₂O₃ + C → 3FeO + CO

magnetit + grafit/diamant → vustit + ogljikov monoksid

Kristalna zgradba vustita

Kemijska formula magnetita se bolj natančno zapiše kot FeO.Fe₂O₃ in ne kot Fe₃O₄. Magnetit je namreč sestavljen iz enega dela FeO in enega dela Fe₂O₃ in ni trdna raztopina vustita in hematita. Magnetit deluje kot redukcijsko-oksidacijski pufer, dokler se ves Fe³⁺ ne pretvori v Fe²⁺. Reduktivno-oksidativno stanje v kamnini se natu ustali na ravni fugasnosti kisika. Pufranje je podobno kot v kislo-bazičnem sistemu (H⁺/OH^-) v vodi.

Ko se porabi ves Fe³⁺, se začne z nadaljnjo redukcijo iz sistema odcepljati kisik in vustit se pretvori v samorodno železo. V zmesi oksidov se vzpostavi ravnotežje vustit-magnetit-železo.

V naravi so sistemi, ki bi bili sposobni reducirati okside do sestave vustit-magnetit, zelo redki. Mednje spadajo s karbonati bogati skarni, meteoriti in morda Zemljin plašč, v katerem je ogljik prisoten kot diamant in/ali grafit.

Vpliv na silikatne minerale

Razmerje med Fe²⁺ in Fe³⁺ v kamnini lahko delno vpliva tudi na sestavo njenih silikatnih mineralov. Železo tvori minerale, ki vplivajo na sestavo kamnine kot celote, in faze, ki so pri dani temperaturi in tlaku stabilne.

Sorodni minerali

Vustit tvori trdno raztopino s periklazom (MgO), v kateri je magnezij zamenjan z železom.

Hidrirani periklaz tvori brucit (Mg(OH)₂), ki običajno nastaja kot produkt serpentinitskih metamorfnih reakcij.

Z oksidacijo vustita nastaja getit-limonit.

Železo v vustitu lahko zamenjajo cink, aluminij in druge prehodne kovine.

Vustit v dolomitskih skarnih je lahko povezan s sideritom (železov karbonat), volastonitom, enstatitom, diopsidom in magnezitom.