Minerał

Minerały to substancje, które powstają naturalnie w Ziemi. Są one budulcem skał.

Minerały są zazwyczaj ciałami stałymi, nieorganicznymi, mają strukturę krystaliczną i powstają naturalnie w wyniku procesów geologicznych.

Nauka o minerałach nazywana jest mineralogią.

Minerał może być zbudowany z pojedynczego pierwiastka chemicznego lub częściej z jego związku. Istnieje ponad 4000 rodzajów znanych minerałów. Dwa powszechnie występujące minerały to kwarc i skaleń.

Asortyment minerałów.
Asortyment minerałów.

Niektóre zastosowania minerałów

Ludzie używają minerałów do wielu codziennych celów. Za każdym razem, gdy ludzie włączają kuchenkę mikrofalową lub telewizor, minerały są wykorzystywane. Miedź w przewodach, które przewodzą prąd do urządzenia, jest wykonana z minerału. Sól kuchenna lub halit, to kolejny minerał, który ludzie używają w codziennym życiu.

  • Grafit jest używany do produkcji ołówków
  • Sól kamienna jest używana do gotowania
  • Rudy mineralne są źródłem metali.

Powiązane strony

  • Lista minerałów

Właściwości chemiczne

Określony skład chemiczny

Każdy minerał ma określony skład chemiczny: składa się z określonej kombinacji atomów określonych pierwiastków. Pierwiastek to substancja, która zawiera tylko jeden rodzaj atomu.

Naukowcy mogą klasyfikować minerały w grupy na podstawie ich składu chemicznego. Chociaż istnieją tysiące różnych minerałów, tylko około 30 z nich występuje powszechnie w skorupie ziemskiej. Z tych 30 minerałów składa się większość skał w skorupie ziemskiej. Z tego powodu nazywa się je minerałami skałotwórczymi.

  • Najbardziej rozpowszechnioną grupą są krzemiany. Wszystkie minerały z tej grupy zawierają tlen i krzem - dwa najbardziej rozpowszechnione pierwiastki w skorupie ziemskiej - połączone ze sobą. Krzemiany mogą zawierać inne pierwiastki, takie jak glin, magnez, żelazo i wapń. Kwarc, skaleń i mika to powszechnie występujące krzemiany.
  • Węglany są drugą co do częstości występowania grupą minerałów skałotwórczych są węglany. Wszystkie minerały w tej grupie zawierają węgiel i tlen połączone razem. Kalcyt, który jest powszechny w muszlach morskich, jest minerałem węglanowym.
  • Tlenki to minerały, z których rafinuje się większość metali, takich jak cyna i miedź. Tlenek składa się z pierwiastka, zwykle metalu, połączonego z tlenem. Do tej grupy zalicza się hematyt, źródło żelaza.
  • Siarczany zawierają grupę siarczanową SO4. Siarczany powszechnie tworzą się w ewaporytach, gdzie silnie zasolone wody powoli odparowują, pozwalając na wytrącanie się siarczanów i halogenków w miejscu odparowania wody. Siarczany występują również tam, gdzie gorące wody są wtłaczane przez skałę, jak w przypadku gejzerów.

Istnieje wiele innych grup minerałów.

Brazylianit
Brazylianit

Właściwości fizyczne

Te właściwości są najczęściej wykorzystywane:

  • Struktura krystaliczna: patrz poniżej
  • Twardość: w skali Mohsa, dziesięciostopniowej skali biegnącej od najbardziej miękkiego, talku, do najtwardszego, diamentu.
  • połysk: wygląd w świetle
  • Kolor
  • Smuga: barwa minerału, który został zmielony na drobny proszek. Często sprawdzana przez pocieranie próbki na nieszkliwionej płytce.
  • Rozszczepienie: jak minerał rozszczepia się wzdłuż różnych płaszczyzn
  • Pęknięcie: jak pęka wbrew swoim naturalnym płaszczyznom rozszczepienia
  • Ciężar właściwy: gęstość w porównaniu z wodą
  • Wszelkie inne właściwości

Struktura kryształu

Cząsteczki lodu, które tworzą szron mają gładkie, płaskie powierzchnie. Te płaskie powierzchnie powstają z powodu ułożenia atomów w lodzie, który jest minerałem. Takie wewnętrzne ułożenie jest charakterystyczne dla minerałów. Jest to struktura kryształu, ciała stałego, w którym atomy są ułożone w uporządkowany, powtarzający się trójwymiarowy wzór.

Każdy minerał ma swój własny typ struktury krystalicznej. W niektórych przypadkach, dwa minerały mają ten sam skład chemiczny, ale różne struktury krystaliczne. Na przykład, zarówno diament jak i grafit składają się tylko z jednego elementu - węgla. Ale układ atomów węgla w tych dwóch minerałów nie są takie same, więc mają one różne struktury krystaliczne i bardzo różne właściwości. Diamenty są niezwykle twarde i mają olśniewający blask. Grafit jest miękki, szary i matowy.

W naturze idealny kryształ jest rzadkością. Większość kryształów ma niedoskonałe kształty, ponieważ ich wzrost był ograniczony przez inne kryształy tworzące się obok nich.

Charakterystyka minerałów

Minerał to substancja, która zazwyczaj

  • jest nieorganicznym ciałem stałym. (rtęć elementarna jest wyjątkiem)p184
  • Ma określony skład chemiczny
  • zazwyczaj mają strukturę krystaliczną; niektóre nie mają
  • powstaje naturalnie w wyniku procesów geologicznych

Jedna z najnowszych definicji brzmi następująco:

"Minerał jest jednorodną (co oznacza, że składa się z części lub elementów, które są tego samego rodzaju) naturalnie występującą substancją o określonym, ale niekoniecznie stałym składzie chemicznym. Większość minerałów to ciała stałe o uporządkowanym układzie atomów, a większość z nich jest nieorganiczna w chemicznym znaczeniu tego słowa".

Alternatywnie, minerał to taki, który jest wymieniony jako taki przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Mineralogiczne.

Minerały i skały

Minerały różnią się od skał. Minerał jest związkiem chemicznym o określonym składzie i zdefiniowanej strukturze krystalicznej. Skała jest mieszaniną jednego lub kilku minerałów, w różnych proporcjach.

Skała ma tylko dwie cechy charakterystyczne dla minerałów - jest ciałem stałym i powstaje w sposób naturalny. Skała zazwyczaj zawiera dwa lub więcej rodzajów minerałów. Dwie próbki tego samego rodzaju skały mogą zawierać różne rodzaje minerałów. Minerały składają się zawsze z tych samych materiałów w prawie takich samych proporcjach. Rubin jest minerałem. Dlatego rubin znaleziony w Indiach ma podobną budowę jak rubin znaleziony w Australii.

Powstały w przyrodzie

Minerały powstają w wyniku procesów naturalnych. Kilka substancji o takim samym składzie chemicznym jak minerały może być wytwarzanych przez istoty żywe jako część ich muszli lub kości. Muszle mięczaków składają się albo z kalcytu, albo z aragonitu, albo z obu tych substancji.

Tradycyjnie, substancje chemiczne wytwarzane przez organizmy żywe nie są uznawane za minerały. Trudno jednak zrozumieć, dlaczego substancja organiczna nie miałaby być nazywana minerałem, jeśli jej natura chemiczna i struktura krystaliczna jest identyczna z jej nieorganicznym bliźniakiem. Kwestia ta jest obecnie przedmiotem debaty: patrz Railsback część II.

Minerały tworzą się na wiele sposobów. Minerał halit, który jest używany jako sól kuchenna, tworzy się, gdy woda wyparowuje w gorącej, płytkiej części oceanu, pozostawiając za sobą sól, którą zawierała. Wiele rodzajów minerałów powstaje, gdy roztopiona skała lub magma stygnie i zamienia się w ciało stałe. Talk, minerał, który może być używany do produkcji pudru dla niemowląt, powstaje w głębi Ziemi, gdy wysokie ciśnienie i temperatura powodują zmiany w litej skale.

Niezwykłe jest to, że większość minerałów zawdzięcza swoje powstanie życiu, a przynajmniej Wielkiemu Wydarzeniu Utleniającemu. "Wytrzymałe minerały, a nie kruche szczątki organiczne, mogą stanowić najbardziej solidne i trwałe oznaki biologii".

Solid

Minerał jest ciałem stałym - to znaczy, że ma określoną objętość i przybliżony kształt. Objętość odnosi się do ilości miejsca, które zajmuje dany obiekt. Na przykład, piłka golfowa ma mniejszą objętość niż piłka do baseballa, a piłka do baseballa ma mniejszą objętość niż piłka do koszykówki.

Substancja, która jest cieczą lub gazem nie jest minerałem. Jednak w niektórych przypadkach jej stała forma jest minerałem. Na przykład, woda w stanie ciekłym nie jest minerałem, ale lód jest.

Korund
Korund

Plaster Esquel. Jest to meteoryt kamienno-żelazny, typ pallasyt
Plaster Esquel. Jest to meteoryt kamienno-żelazny, typ pallasyt

Skaleń labradorytowy wykazujący typową labradorescencję
Skaleń labradorytowy wykazujący typową labradorescencję


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3