ไพไรต์
ผลึก ไพไรต์ทรง ลูกบาศก์มันวาวที่เจริญเติบโต ประสาน กัน โดยบางพื้นผิวแสดงร่องรอย ลักษณะเฉพาะ จากเหมืองฮวนซาลาอันคาชเปรู ขนาดตัวอย่าง: 7.0 × 5.0 × 2.5 ซม.
ทั่วไป
หมวดหมู่	แร่ซัลไฟด์
สูตร	เฟเอส2
สัญลักษณ์ IMA	พาย[ 1 ]
การจำแนกประเภทของสตรุนซ์	2.EB.05a
การจำแนกประเภทของดาน่า	2.12.1.1
ระบบผลึก	ลูกบาศก์
คลาสคริสตัล	ดิพลอยด์ (m 3 ) สัญลักษณ์ HM : (2/m 3 )
กลุ่มอวกาศ	ปา 3​
หน่วยเซลล์	a = 5.417  Å , Z = 4
การระบุตัวตน
มวลสูตร	119.98 กรัม/โมล
สี	สีเหลืองทองเหลืองอ่อนสะท้อนแสง เมื่อหมองลงจะเปลี่ยนเป็นสีเข้มขึ้นและมีประกายรุ้ง
นิสัยคริสตัล	มีรูปทรงลูกบาศก์ หน้าอาจมีรอยขีดข่วน แต่ก็มักเป็นรูปทรงแปดเหลี่ยมและรูปทรงพีระมิด มักพบในรูปแบบที่เชื่อมต่อกัน เป็นก้อน เป็นรัศมี เป็นเม็ด เป็นทรงกลม และคล้ายหินงอก
การจับคู่	การแทรกซึมและการเกิดแฝดจากการสัมผัส
ร่องอก	ไม่ชัดเจนบน {001}; แยกกันบน {011} และ {111}
กระดูกหัก	ไม่สม่ำเสมอมาก บางครั้งเป็นรูปทรงเปลือกหอย
ความมุ่งมั่น	เปราะ
ความแข็งตามมาตราโมห์ส	6–6.5
ความแวววาว	โลหะแวววาว
สตรีค	สีเขียวอมดำถึงสีน้ำตาลอมดำ
ความโปร่งใส	ทึบแสง
ความถ่วงจำเพาะ	4.95–5.10
ความหนาแน่น	4.8–5 กรัม/ซม. 3 (0.17–0.18 ปอนด์/ลูกบาศก์นิ้ว)
ความสามารถในการหลอมละลาย	2.5–3 ถึงก้อนแม่เหล็ก
ความสามารถในการละลาย	ไม่ละลายในน้ำ
ลักษณะอื่นๆ	จากไดอะแมกเนติกไปเป็นพาราแมกเนติก สารกึ่งตัวนำที่มีช่องว่างพลังงาน 0.72 ถึง 3.26 อิเล็กตรอนโวลต์
เอกสารอ้างอิง	[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

แร่ไพไรต์ ( / ˈ p aɪ r aɪ t / PY -ryte ) ^{[ 6 ]}หรือไพไรต์เหล็กหรือที่รู้จักกันในชื่อทองคำของคนโง่เป็นซัลไฟด์เหล็กที่มีสูตรทางเคมีFe S ₂ (เหล็ก (II) ไดซัลไฟด์) ไพไรต์เป็นแร่ซัลไฟด์ที่ พบมากที่สุด ^{[ 7 ]}

ความแวววาว แบบโลหะ และสีเหลืองทองอ่อนของไพไรต์ทำให้ดูคล้ายทองคำ อย่างผิวเผิน จึงเป็นที่มาของชื่อเล่นที่รู้จักกันดีว่าทองคำของคนโง่สีของมันยังนำไปสู่ชื่อเล่นอื่นๆ เช่นทองเหลืองบราซิลและทองเหลืองซึ่งส่วนใหญ่ใช้เรียกไพไรต์ที่พบในถ่านหิน^{[ 8 ] [ 9 ]}

โดยทั่วไปแล้วไพไรต์มักพบร่วมกับซัลไฟด์หรือออกไซด์ อื่นๆ ในเส้นแร่ควอตซ์ หินตะกอนและหินแปรรวมถึงในชั้นถ่านหินและเป็นแร่ทดแทนในฟอสซิลแต่ก็ยังพบในสเคลอไรต์ของหอยทากเท้าเกล็ดอีก ด้วย ^{[ 10 ]}แม้จะมีชื่อเล่นว่า "ทองคำของคนโง่" แต่บางครั้งก็พบไพไรต์ร่วมกับทองคำแท้ในปริมาณเล็กน้อย สัดส่วนที่สำคัญของทองคำนี้คือ " ทองคำที่มองไม่เห็น " ซึ่งรวมอยู่ในไพไรต์ มีการเสนอแนะว่าการมีอยู่ของทั้งทองคำและสารหนูเป็นกรณีของการแทนที่แบบคู่แต่ในปี 1997 สถานะทางเคมีของทองคำยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่^{[ 11 ]}

ชื่อไพไรต์มาจากภาษากรีกπυρίτης λίθος ( pyritēs lithos ) ซึ่งหมายถึง 'หินหรือแร่ที่เกิดประกายไฟ' ^{[ 12 ]}ซึ่งมาจากπῦρ ( pŷr ) ที่หมายถึง 'ไฟ' ^{[ 13 ]}ในสมัยโรมันโบราณ ชื่อนี้ถูกนำไปใช้กับหินหลายชนิดที่เกิดประกายไฟเมื่อกระทบกับเหล็กพลินีผู้เฒ่าได้บรรยายถึงหินชนิดหนึ่งว่ามีลักษณะคล้ายทองเหลือง ซึ่งเกือบจะแน่นอนว่าหมายถึงสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่าไพไรต์^{[ 14 ]}ใน สมัยของจอ ร์จิอุส อะกริโคลาประมาณปี ค.ศ. 1550 คำนี้ได้กลายเป็นคำทั่วไปสำหรับแร่ซัล ไฟด์ทั้งหมด^{[ 15 ]}

หลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดที่แน่ชัดเกี่ยวกับการก่อไฟ (เช่น การจุดไฟใหม่) มีอายุย้อนไปถึงประมาณ 400,000 ปีที่แล้ว ณ แหล่ง โบราณคดีของมนุษย์นีแอน เดอร์ทัล ในซัฟฟอล์กประเทศอังกฤษ ซึ่งพบดินที่ถูกเผาไหม้พร้อมกับขวาน หินเหล็กไฟที่แตกร้าวจากไฟ และเศษแร่ไพไรต์สองชิ้นที่ใช้จุดประกายไฟด้วยหินเหล็กไฟ[ ^{16 ] [ 17 ] ณ}แหล่งโบราณคดีอื่นๆ ในฝรั่งเศสที่มีอายุตั้งแต่ 50,000 ปีที่แล้วขึ้นไป พบขวานหินเหล็กไฟของมนุษย์นีแอนเดอร์ทัลหลายสิบเล่มที่แสดง ร่องรอย การใช้งานซึ่งบ่งชี้ว่ามีการใช้ไพไรต์จุดประกายไฟ^{[ 18 ]}โอตซีมัมมี่ธรรมชาติที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีของชายคนหนึ่งที่อาศัยอยู่ในเทือกเขาแอลป์โอตซ์ทาลระหว่างปี 3350 ถึง 3105 ก่อนคริสตกาล พกวัสดุสำหรับก่อไฟในรูปของเชื้อราติดไฟพร้อมกับหินเหล็กไฟและไพไรต์สำหรับจุดประกายไฟ^{[ 19 ]}

ชาวเคาร์นาแห่งออสเตรเลียใต้ใช้ไพไรต์ร่วมกับหินเหล็กไฟและเชื้อจุดไฟที่ทำจากเปลือกไม้ ชนิดหนึ่ง เป็นวิธีการจุดไฟแบบดั้งเดิม^{[ 20 ]}

ไพไรต์ถูกนำมาใช้ตั้งแต่สมัยโบราณในการผลิตคอปเปอร์ราส ( เฟอร์รัสซัลเฟต ) โดยกองไพไรต์เหล็กไว้และปล่อยให้ผุกร่อน (ซึ่งเป็นตัวอย่างของการชะล้างแบบกอง ในยุคแรก ) จากนั้นจึงนำน้ำเสียที่เป็นกรดจากกองไพไรต์ไปต้มกับเหล็กเพื่อผลิตเฟอร์รัสซัลเฟต ในศตวรรษที่ 15 วิธีการชะล้างแบบใหม่เริ่มเข้ามาแทนที่การเผากำมะถันเพื่อผลิตกรดซัลฟิวริกและในศตวรรษที่ 19 วิธีการนี้ก็กลายเป็นวิธีการหลัก^{[ 21 ]}

เครื่องประดับมาร์คาไซต์ซึ่งใช้ชิ้นส่วนไพไรต์เจียระไนขนาดเล็ก มักฝังในเงินได้ถูกผลิตขึ้นตั้งแต่สมัยโบราณและเป็นที่นิยมในยุควิกตอเรีย^{[ 22 ]}เมื่อคำนี้กลายเป็นที่รู้จักทั่วไปในการทำเครื่องประดับ "มาร์คาไซต์" หมายถึงซัลไฟด์ของเหล็กทั้งหมดรวมถึงไพไรต์ และไม่ได้หมายถึงแร่FeS ₂ รูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ มีชื่อเดียวกัน ซึ่ง มีสีอ่อนกว่า เปราะ และไม่เสถียรทางเคมี จึงไม่เหมาะสำหรับการทำเครื่องประดับ

ไพไรต์ได้รับความนิยมในช่วงสั้นๆ ในศตวรรษที่ 16 และ 17 ในฐานะแหล่งจุดไฟในอาวุธปืน ยุคแรก โดยเฉพาะอย่างยิ่งปืนล้อหมุนซึ่งมีการนำไพไรต์ตัวอย่างมาวางประกบกับตะไบวงกลมเพื่อทำให้เกิดประกายไฟที่จำเป็นในการยิงปืน^{[ 23 ]}

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ไพไรต์ถูกใช้เป็นตัวตรวจจับแร่ในเครื่องรับวิทยุและยังคงถูกใช้โดยนักเล่นวิทยุคริสตัล อยู่ จนกระทั่ง หลอดสุญญากาศพัฒนาขึ้น ตัวตรวจจับคริสตัลเป็นตัวตรวจจับ ที่ไวและเชื่อถือได้มากที่สุด ที่มีอยู่ โดยมีความแปรผันอย่างมากระหว่างชนิดของแร่และแม้แต่ตัวอย่างแต่ละตัวภายในแร่ชนิดเดียวกัน ตัวตรวจจับไพไรต์อยู่ตรงกลางระหว่าง ตัวตรวจจับ กาเลนา และคู่แร่ เพริคอนที่มีกลไกซับซ้อนกว่าตัวตรวจจับไพไรต์สามารถไวได้เท่ากับตัวตรวจจับไดโอดเจอร์มาเนียม 1N34A ที่ทันสมัย ^{​​[ 24 ] [ 25 ]}

ไพไรต์ยังคงใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับการผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์สำหรับการใช้งานต่างๆ เช่นอุตสาหกรรมกระดาษและในการผลิตกรดซัลฟิวริก การสลายตัวทางความร้อนของไพไรต์เป็น FeS ( เหล็ก(II) ซัลไฟด์ ) และกำมะถันธาตุเริ่มต้นที่ 540 °C (1,004 °F) ที่ประมาณ 700 °C (1,292 °F) p _{S 2}จะอยู่ที่ประมาณ1 atm ^{[ 26 ]}

การใช้งานเชิงพาณิชย์ใหม่สำหรับไพไรต์คือการใช้เป็น วัสดุ แคโทดในแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะแบบชาร์จซ้ำไม่ได้ยี่ห้อEnergizer ^{[ 27 ]}

ไพไรต์เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีช่องว่างแถบพลังงาน 0.95 eV ^[ 28 ^]ไพไรต์บริสุทธิ์เป็นชนิด n ตามธรรมชาติ ทั้งในรูปแบบผลึกและฟิล์มบาง ซึ่งอาจเป็นเพราะช่องว่างของกำมะถันในโครงสร้างผลึกไพไรต์ทำหน้าที่เป็นสารเจือปน ^ชนิด n ^{[ 29 ]}

ไพไรต์ได้รับการเสนอให้เป็นวัสดุที่อุดมสมบูรณ์ ปลอดสารพิษ และราคาไม่แพงสำหรับแผงโซลา ร์เซลล์ราคาประหยัด ^{[ 30 ]}สามารถใช้เหล็กซัลไฟด์สังเคราะห์ร่วมกับทองแดงซัลไฟด์เพื่อสร้างวัสดุโฟโตโวลตาอิกได้^{[ 31 ]}ความพยายามล่าสุดมุ่งเน้นไปที่เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางที่ทำจากไพไรต์ทั้งหมด^{[ 29 ]}

ตัวอย่างไพไรต์ยังเป็นที่นิยมมากในการสะสมแร่ ในบรรดาสถานที่ที่มีตัวอย่างไพไรต์ที่เป็นที่ต้องการมากที่สุด ได้แก่ จังหวัด โซเรียและลา ริโอฮา (สเปน) ^{[ 32 ]}

ในแง่ของมูลค่าทางการเงิน จีนถือเป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการนำเข้าไพไรต์เหล็กที่ไม่ผ่านการคั่วทั่วโลก คิดเป็นมูลค่า 47 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือ 65% ของการนำเข้าทั่วโลก นอกจากนี้ยังเป็นตลาดที่มีการเติบโตเร็วที่สุด โดยมี อัตราการเติบโต เฉลี่ยต่อปี (CAGR)อยู่ที่ +27.8% ตั้งแต่ปี 2007 ถึง 2016 ^{[ 33 ]}

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2563 นักวิทยาศาสตร์รายงานว่าพวกเขาได้สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของไพไรต์ซึ่งปกติเป็น ได อะแมกเนติกให้ กลาย เป็น วัสดุ เฟอร์โรแมกเนติก ที่เกิดจากการเหนี่ยวนำด้วยแรงดัน ไฟฟ้า ซึ่งอาจนำไปสู่การประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เซลล์แสงอาทิตย์หรือการจัดเก็บข้อมูลแม่เหล็ก^{[ 34 ] [ 35 ]}

นักวิจัยที่Trinity College Dublinประเทศไอร์แลนด์ ได้แสดงให้เห็นว่า FeS ₂สามารถแยกออกเป็นชั้นบาง ๆ ได้เช่นเดียวกับวัสดุแบบชั้นสองมิติอื่น ๆ เช่น กราฟีน โดยใช้เส้นทางการแยกชั้นในเฟสของเหลวที่เรียบง่าย นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงการผลิตแผ่น 2 มิติที่ไม่เป็นชั้นจาก FeS _{2 แบบสามมิติ นอกจากนี้ พวกเขายังใช้แผ่น 2 มิติเหล่านี้ร่วมกับนาโนทิวบ์คาร์บอนผนังเดี่ยว 20% เป็น} ^{วัสดุ}แอโนดในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ทำให้ได้ความจุ 1000 mAh/g ซึ่งใกล้เคียงกับความจุทางทฤษฎีของ FeS ₂ [ ^{36 ]}

ในปี 2021 หินไพไรต์ธรรมชาติถูกบดและเตรียมการล่วงหน้า จากนั้นจึงแยกชั้นด้วยเฟสของเหลวเป็นแผ่นนาโนสองมิติ ซึ่งแสดงความจุ 1200 mAh/g เป็นขั้วบวกในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน^{[ 37 ]}

จากมุมมองของเคมีอนินทรีย์ แบบคลาสสิก ซึ่งกำหนดสถานะออกซิเดชันอย่างเป็นทางการให้กับอะตอมแต่ละตัว ไพไรต์และมาร์คาไซต์น่าจะอธิบายได้ดีที่สุดว่าเป็น Fe²⁺ ^[ S₂ _] ²⁻ ^รูปแบบนี้ยอมรับว่าอะตอมของกำมะถันในไพไรต์เกิดขึ้นเป็นคู่ๆ โดยมีพันธะ S–S ที่ชัดเจน หน่วย เพอร์ซัลไฟด์ [−S–S−] เหล่านี้สามารถมองได้ว่าได้มาจากไฮโดรเจนไดซัลไฟด์ H₂S₂ ดังนั้น^{ไพไรต์}จึง^ควรเรียกว่า_{เหล็ก}เพอร์ซัลไฟด์มากกว่าเหล็กไดซัลไฟด์ ในทางตรงกันข้าม โมลิบดีไนต์ Mo₂S₂ _มีศูนย์กลางซั_ลไฟด์S²⁻ ที่แยกเดี่ยว^และสถานะออกซิเดชันของโมลิบดีนัมคือ^Mo⁴⁺แร่อาร์เซโนไพไรต์มีสูตร Fe As S ในขณะที่ไพไรต์มีหน่วย [S ₂ ] ²⁻ อาร์เซโนไพไรต์มี หน่วย [AsS] ^{3− ซึ่งได้มาอย่างเป็นทางการจาก} การกำจัดโปรตอนของอาร์เซโนไทออล (H _{2 AsSH) การวิเคราะห์สถานะออกซิเดชันแบบคลาสสิกจะแนะนำ} ^ให้ระบุอาร์เซโนไพไรต์เป็น Fe ³⁺ AsS ^{3− [ 38} ] 55

เหล็กไพไรต์ FeS ₂แสดงถึงสารประกอบต้นแบบของ โครงสร้างไพไรต์ ทางผลึกศาสตร์โครงสร้างเป็นแบบลูกบาศก์และเป็นหนึ่งในโครงสร้างผลึก แรกๆ ที่ได้รับการแก้ไขโดยการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ [ ^{39 ] จัด}อยู่ในกลุ่มพื้นที่ ทางผลึกศาสตร์ Pa 3และแสดงด้วย สัญลักษณ์ Strukturbericht C2 ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานทางอุณหพลศาสตร์ค่าคงที่แลตติซ ของเหล็กไพไรต์ FeS ₂ ที่มีสัดส่วนทางเคมีที่แน่นอน มีค่าเท่ากับ541.87 pm [ ^{40 ] เซลล์}หน่วยประกอบด้วยแลตติซย่อยแบบลูกบาศก์ที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่หน้า Fe ซึ่งS เข้าไป${\displaystyle a}$₂ไอออนถูกฝังอยู่ (โปรดทราบว่าอะตอมเหล็กที่หน้าไม่เทียบเท่ากับอะตอมเหล็กที่มุมโดยการแปลเพียงอย่างเดียว) โครงสร้างไพไรต์ยังพบได้ใน สารประกอบ MX ₂ อื่นๆ ของโลหะทรานซิชันMและแคลโคเจนX = O , S , SeและTe ไดพนิ คไทด์บางชนิดที่มีXแทนP , AsและSbเป็นต้น ก็เป็นที่ทราบกันว่ามีโครงสร้างไพไรต์เช่นกัน^{[ 41 ]}

อะตอม Fe เชื่อมต่อกับอะตอม S หกอะตอม ทำให้เกิดทรงแปดเหลี่ยมบิดเบี้ยว วัสดุนี้เป็นสารกึ่งตัวนำ ไอออน Fe มักถูกพิจารณาว่าเป็นสถานะไดวาเลนต์สปินต่ำ (ดังที่แสดงโดย สเปกโทรสโกปี Mössbauerและ XPS) วัสดุโดยรวมมีพฤติกรรมเป็นพาราแมกเนต Van Vleck แม้ว่าจะมีไดวาเลนต์สปินต่ำก็ตาม^{[ 42 ]}

ศูนย์กลางกำมะถันเกิดขึ้นเป็นคู่ๆ โดยอธิบายเป็นS²⁻ ₂[ ^{43 ]}การลดไพไรต์ด้วยโพแทสเซียมจะให้โพแทสเซียมไดไทโอเฟอร์เรต KFeS ₂วัสดุนี้มีไอออนเฟอร์ริกและศูนย์กลางซัลไฟด์ (S ^{2− )}ที่ แยกตัว

อะตอม S มีโครงสร้างทรงสี่หน้า โดยเชื่อมต่อกับศูนย์กลาง Fe สามแห่งและอะตอม S อีกหนึ่งอะตอม สมมาตรของตำแหน่งที่ Fe และ S อธิบายได้ด้วยกลุ่มสมมาตรจุดC _{3 i}และC ₃ตามลำดับ การขาดศูนย์กลางการผกผันที่ตำแหน่งแลตติส S มีผลสำคัญต่อคุณสมบัติทางผลึกศาสตร์และทางกายภาพของไพไรต์เหล็ก ผลที่ตามมาเหล่านี้เกิดจากสนามไฟฟ้าของผลึกที่ทำงานอยู่ที่ตำแหน่งแลตติสของกำมะถัน ซึ่งทำให้เกิดการโพลาไรเซชันของไอออน S ในแลตติสไพไรต์^{[ 44 ]}การโพลาไรเซชันสามารถคำนวณได้จากค่าคงที่มาเดลุงลำดับ สูงกว่า และต้องรวมอยู่ในการคำนวณพลังงานแลตติสโดยใช้วัฏจักรบอร์น-ฮาเบอร์ แบบทั่วไป ซึ่งสะท้อนให้เห็นว่าพันธะโควาเลนต์ในคู่กำมะถันนั้นไม่ได้ถูกอธิบายอย่างเพียงพอด้วยการรักษาแบบไอออนิกอย่างเคร่งครัด^{[ 45 ]}

อาร์เซโนไพไรต์มีโครงสร้างที่เกี่ยวข้องโดยมีคู่ของอะตอมต่างชนิดกันคือ As–S แทนที่จะเป็นคู่ของ SS มาร์คาไซต์ก็มีคู่ของแอนไอออนที่เป็นอะตอมชนิดเดียวกันเช่นกัน แต่การจัดเรียงของโลหะและแอนไอออนสองอะตอมนั้นแตกต่างจากไพไรต์ แม้จะมีชื่อว่าแชลโคไพไรต์ ( CuFeS)₂) ไม่ประกอบด้วยคู่ไดแอนไอออน แต่ประกอบด้วยแอนไอออนซัลไฟด์ S ^{​​2− เดี่ยวๆ}

โดยปกติไพไรต์จะก่อตัวเป็นผลึกทรงลูกบาศก์ บางครั้งอาจก่อตัวเป็นกลุ่มก้อนคล้ายผลรา สเบอร์รี่ที่เรียกว่า แฟรมบอยด์อย่างไรก็ตาม ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง ไพไรต์สามารถก่อตัว เป็นเส้นใย ที่เชื่อมต่อกันหรือผลึกรูปตัว T ได้^{[ 46 ]} นอกจากนี้ ไพไรต์ยังสามารถก่อตัวเป็นรูปร่างที่เกือบเหมือนกับทรงสิบสองเหลี่ยม ปกติ ที่เรียกว่าไพริโทเฮดรา และนี่เป็นคำอธิบายสำหรับแบบจำลองทางเรขาคณิตเทียมที่พบในยุโรปตั้งแต่ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสตกาล^{[ 47 ]}

_{แค ท}เทียไรต์( CoS2 ) _,วาเอไซต์₍ NiS2 ) และเฮาเอไรต์ ( MnS2 ) รวมถึงสเปอร์ริไลต์( PtAs2 ) มีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันและจัดอยู่ในกลุ่มไพไรต์เช่น _กัน

บราโวไอต์เป็นไพไรต์ชนิดหนึ่งที่มีนิกเกลและโคบอลต์ โดยมีการแทนที่Ni²⁺ด้วย Fe²⁺ภายในไพไรต์ บราโวไอต์ไม่ใช่แร่ที่ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการ และตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวเปรู โฮเซ่ เจ. บราโว (ค.ศ. 1874–1928) ^{[ 48 ]}

แร่ไพไรต์แตกต่างจากทองคำธรรมชาติโดยความแข็ง ความเปราะ และรูปทรงผลึก รอยแตกของไพไรต์ไม่สม่ำเสมอ มาก บางครั้งเป็นแบบโค้งมนเพราะมันไม่แตกตามระนาบที่กำหนดไว้ก้อนทองคำ ธรรมชาติ หรือประกายทองคำจะไม่แตก แต่จะเปลี่ยนรูปไปใน ลักษณะ ที่ยืดหยุ่นได้ไพไรต์เปราะ ในขณะที่ทองคำอ่อนตัวได้ ทองคำธรรมชาติมักมี รูปทรงไม่เป็น เหลี่ยม (รูปร่างไม่สม่ำเสมอ ไม่มีหน้าตัดที่ชัดเจน) ในขณะที่ไพไรต์มีรูปทรงเป็นลูกบาศก์หรือผลึกหลายเหลี่ยมที่มีหน้าตัดคมชัดและง่ายต่อการจดจำ ผลึกไพไรต์ที่ตกผลึกได้ดีจะมีรูปทรงเป็นเหลี่ยมมุม ( เช่นมีหน้าตัดที่สวยงาม) ไพไรต์มักสามารถแยกแยะได้จากรอยขีดข่วน ซึ่งในหลายกรณีสามารถมองเห็นได้บนพื้นผิวของมัน

แชลโคไพไรต์₍ CuFeS2 )มีสีเหลืองสดใสกว่าและมีสีเขียวปนเมื่อเปียก และมีความอ่อนตัวกว่า (3.5–4 บนมาตราโมห์) ^{[ 49 ]}อาร์เซโนไพไรต์ (FeAsS) มีสีขาวเงินและไม่เปลี่ยนเป็นสีเหลืองมากขึ้นเมื่อเปียก

ไพไรต์เหล็กไม่เสถียรเมื่อสัมผัสกับ สภาวะ ออกซิไดซ์ที่มีอยู่บนพื้นผิวโลก: ไพไรต์เหล็กที่สัมผัสกับออกซิเจน ในบรรยากาศ และน้ำ หรือความชื้น จะสลายตัวในที่สุดกลายเป็นเหล็กออกซีไฮ ดรอกไซด์ ( เฟอร์ริไฮไดรต์ , FeO(OH)) และกรดซัลฟิวริก ( H₂O)₂ดังนั้น₄กระบวนการนี้ถูกเร่งให้เร็วขึ้นโดยการทำงานของ แบคทีเรีย Acidithiobacillusซึ่งออกซิไดซ์ไพไรต์เพื่อสร้างไอออนเหล็ก ( Fe) เป็นอันดับแรก²⁺), ไอออนซัลเฟต ( SO )²⁻ ₄) และปล่อยโปรตอน ( H ⁺หรือH3O ⁺ ) ในขั้นตอนที่สอง ไอออนเหล็ก₍ Fe )²⁺) ถูกออกซิไดซ์โดยO ₂กลายเป็นไอออนเฟอร์ริก ( Fe )³⁺ซึ่งจะ เกิดปฏิกิริยา ไฮโดรไลซิส ปล่อยไอออน H ⁺ออกมาและผลิต FeO(OH) ปฏิกิริยาออกซิเดชันเหล่านี้เกิดขึ้นได้เร็วขึ้นเมื่อไพไรต์กระจายตัวอย่างละเอียด (ผลึกรูปทรงกลมแบนที่ก่อตัวขึ้นครั้งแรกโดยแบคทีเรียลดซัลเฟต (SRB) ในตะกอนดินเหนียวหรือฝุ่นจากการทำเหมือง)

การออกซิเดชันของไพไรต์โดยออกซิเจนในบรรยากาศ₍ O2 ) _ในสภาวะที่มีความชื้น ( H2O ) จะทำให้เกิดไอออนเหล็ก ( Fe) ในขั้นต้น²⁺) และกรดซัลฟิวริกซึ่งแตกตัวเป็น ไอออน ซัลเฟตและโปรตอนทำให้เกิดการระบายน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรด (AMD) ตัวอย่างของการระบายน้ำเสียจากหินที่เป็นกรดที่เกิดจากไพไรต์คือการรั่วไหลของน้ำเสียจากเหมืองโกลด์คิงในปี 2015 ^{[ 50 ]}

2 FeS ₂ (s) + 7 O ₂ (g) + 2 H ₂ O(l) → 2 Fe ²⁺ (aq) + 4 SO2−4(aq) + 4 H ⁺ (aq)

การออกซิเดชันของไพไรต์เป็นปฏิกิริยา คายความร้อนสูง ทำให้ เหมืองถ่านหินใต้ดินในชั้นถ่านหินที่มีกำมะถันสูงบางครั้งประสบปัญหาการเผาไหม้เองอย่างรุนแรง^{[ 51 ]}วิธีแก้ปัญหาคือการใช้การระเบิดบัฟเฟอร์และการใช้สารปิดผนึกหรือสารหุ้มต่างๆ เพื่อ ปิดผนึก พื้นที่ที่ขุดออกไปอย่างมิดชิด เพื่อป้องกันไม่ให้ออกซิเจนเข้าไป ^{[ 52 ]}

ในเหมืองถ่านหินสมัยใหม่ จะมีการพ่นผง หินปูนลงบนพื้นผิวถ่านหินที่เปิดโล่งเพื่อลดอันตรายจากการระเบิดของฝุ่นซึ่งมีประโยชน์รองลงมาคือการทำให้กรดที่ปล่อยออกมาจากการออกซิเดชันของไพไรต์เป็นกลาง จึงทำให้วงจรการออกซิเดชันที่กล่าวถึงข้างต้นช้าลง จึงลดโอกาสการเกิดการเผาไหม้เอง อย่างไรก็ตาม ในระยะยาว การออกซิเดชันยังคงดำเนินต่อไป และซัลเฟตไฮเด รต ที่เกิดขึ้นอาจสร้างแรงดันการตกผลึกที่สามารถขยายรอยแตกในหินและนำไปสู่การถล่มของหลังคา ในที่สุด ^{[ 53 ]}

หินก่อสร้างที่มีไพไรต์มักจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเมื่อไพไรต์เกิดการออกซิเดชัน ปัญหานี้ดูเหมือนจะรุนแรงขึ้นอย่างมากหากมีมาร์คาไซต์อยู่ด้วย^{[ 54 ]}การมีไพไรต์ในมวลรวมที่ใช้ทำคอนกรีตอาจนำไปสู่การเสื่อมสภาพอย่างรุนแรงเมื่อไพไรต์เกิดการออกซิเดชัน^{[ 55 ]}ในช่วงต้นปี 2552 ปัญหาเกี่ยวกับแผ่นผนังยิปซัมจากจีนที่นำเข้าสู่สหรัฐอเมริกาหลังพายุเฮอริเคนแคทรีนาถูกระบุว่าเกิดจากการออกซิเดชันของไพไรต์ ตามด้วยการลดซัลเฟตของจุลินทรีย์ซึ่งปล่อย ก๊าซ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ( H2S )ปัญหาเหล่านี้รวมถึงกลิ่นเหม็นและการกัดกร่อนของสายไฟทองแดง^{[ 56 ]}ในสหรัฐอเมริกา ในแคนาดา^{[ 57 ]}และเมื่อไม่นานมานี้ในไอร์แลนด์^{[ 58 ]} _[ ^{59 ] [ 60 ]}ซึ่งใช้เป็นวัสดุอุดใต้พื้น การปนเปื้อนของไพไรต์ได้ก่อให้เกิดความเสียหายทางโครงสร้างอย่าง^{ร้ายแรง}คอนกรีตที่สัมผัสกับไอออนซัลเฟตหรือกรดซัลฟิวริกจะเสื่อมสภาพลงเนื่องจากการโจมตีของซัลเฟต : การก่อตัวของเฟสแร่ที่ขยายตัว เช่นเอททริงไทต์ (ผลึกรูปเข็มขนาดเล็กที่สร้างแรงดันการตกผลึกมหาศาลภายในรูพรุนของคอนกรีต) และยิปซัมจะสร้างแรงดึง ภายใน เมทริกซ์คอนกรีตซึ่งทำลาย เนื้อ ปูนซีเมนต์ ที่แข็งตัว ก่อให้เกิดรอยแตกและรอยแยกในคอนกรีต และอาจนำไปสู่ความเสียหายของโครงสร้างในที่สุด การทดสอบมาตรฐานสำหรับวัสดุมวลรวมในการก่อสร้าง^{[ 61 ]}รับรองว่าวัสดุดังกล่าวปราศจากไพไรต์หรือมาร์คาไซต์

ไพไรต์เป็นแร่ซัลไฟด์ที่พบได้ทั่วไปและแพร่หลายในหินอัคนี หินแปร และหินตะกอน เป็นแร่เสริมที่พบได้ทั่วไปในหินอัคนี ซึ่งบางครั้งก็พบเป็นมวลขนาดใหญ่ที่เกิดจาก เฟสซัลไฟด์ ที่ไม่เข้ากันในแมกมาดั้งเดิม พบในหินแปรเป็นผลผลิตจากกระบวนการแปรสภาพสัมผัส นอกจากนี้ยังก่อตัวเป็น แร่ไฮโดรเทอร์มอลอุณหภูมิสูงแม้ว่าบางครั้งจะก่อตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าก็ตาม^{[ 2 ]}

ไพไรต์เกิดขึ้นทั้งในรูปของแร่ปฐมภูมิที่มีอยู่ในตะกอนดั้งเดิม และในรูปของแร่ทุติยภูมิที่ตกตะกอนระหว่างกระบวนการไดอะเจเนซิส [ ^{2 ] ไพไรต์}และมาร์คาไซต์มักพบในรูปของแร่เทียม ที่เกิดจาก การแทนที่ฟอสซิลในหินดินดานสีดำและหินตะกอน อื่นๆ ที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะแวดล้อมแบบรีดิวซ์^{[ 62 ]}ไพไรต์เป็นแร่เสริมที่พบได้ทั่วไปในหินดินดาน ซึ่งเกิดจากการตกตะกอนจากน้ำทะเลที่ปราศจากออกซิเจน และชั้นถ่านหินมักมีไพไรต์ในปริมาณมาก^{[ 63 ]}

แหล่งแร่ที่น่าสนใจพบเป็นมวลรูปเลนส์ในรัฐเวอร์จิเนีย สหรัฐอเมริกา และในปริมาณที่น้อยกว่าในสถานที่อื่นๆ อีกหลายแห่ง แหล่งแร่ขนาดใหญ่ถูกขุดที่ริโอทินโตในสเปนและที่อื่นๆ ในคาบสมุทรไอบีเรีย^{[ 64 ]}

ตามความเชื่อของคนไทย (โดยเฉพาะทางภาคใต้) ไพไรต์เรียกว่า เขาตกพระร่วง เขาคนค้างคาวพระร่วง ( ข้าวตอกพระร่วงข้าวก้นบาตรพระร่วง) หรือเพชรนาถังหินนาถัง (เพชรหน้าทั่ง, สโตนหน้าทั่ง) เชื่อกันว่าเป็นของศักดิ์สิทธิ์ที่มีพลังป้องกันสิ่งชั่วร้ายมนตร์ดำหรือปีศาจได้^{[ 65 ] [ 66 ]}

• 
  ไพไรต์เป็นแร่ที่เข้ามาแทนที่ในแอมโมไนต์จากประเทศฝรั่งเศส
• 
  Pyrite จาก Ampliación a Victoria Mine, Navajún, La Rioja, สเปน
• 
  แร่ไพไรต์จากเหมืองสวีทโฮมมีลักษณะเป็นลูกบาศก์ลายเส้นสีทองแทรกอยู่กับแร่เตตระเฮไดรต์เล็กน้อย บนฐานที่เป็นเข็มควอตซ์โปร่งใส
• 
  รูปแบบการแผ่รังสีของไพไรต์
• 
  Paraspirifer bownockeriในไพไรต์
• 
  ฟลูออไรต์สีชมพูแทรกอยู่ระหว่างไพไรต์ (ซ้าย) และกาเลนาเนื้อโลหะ (ขวา)
• 
  ภาพถ่าย SEMแสดงการเจริญเติบโตของผลึกไพไรต์ทรงลูกบาศก์แปดเหลี่ยม (สีเหลือง) และพิร์โรไทต์ (สีเหลืองอมชมพู)

• สมมติฐานโลกเหล็ก-กำมะถัน
• ชีวธรณีเคมีของไอโซโทปกำมะถัน

• สถาบันธรณีวิทยาอเมริกัน, 2003, พจนานุกรมศัพท์เหมืองแร่ แร่ และศัพท์ที่เกี่ยวข้อง , ฉบับพิมพ์ครั้งที่สอง, สปริงเกอร์, นิวยอร์ก, ISBN 978-3-540-01271-9.
• เดวิด ริคาร์ด, ไพไรต์: ประวัติศาสตร์ธรรมชาติของทองคำปลอม , อ็อกซ์ฟอร์ด/นิวยอร์ก, 2015, ISBN 978-0-19-020367-2.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับแร่ไพไรต์

• Pyrite พิพิธภัณฑ์แร่วิทยาเสมือนจริง มหาวิทยาลัยซาราโกซา ประเทศสเปน
• บทความให้ความรู้เกี่ยวกับผลึกไพไรต์ที่มีชื่อเสียงจากเหมืองนาวาจุน
• การก่อตัวและการเปลี่ยนแปลงของแร่ธาตุ "การออกซิเดชันของไพไรต์ภายใต้สภาวะอุณหภูมิห้อง"
• โพลิอาคอฟฟ์, มาร์ติน (2009). "ทองคำของคนโง่" . ตารางธาตุแห่งวิดีโอ . มหาวิทยาลัยนอตติงแฮม .