Mineralinės medžiagos

Mineralų savybės

Mineralas - tai medžiaga, kuri paprastai

• yra neorganinė kietoji medžiaga (elementarusis gyvsidabris yra išimtis).^p184
• turi tam tikrą cheminę sudėtį
• paprastai turi kristalinę struktūrą; kai kurie jos neturi.
• susidaro natūraliai, vykstant geologiniams procesams.

Vienas iš naujausių apibrėžimų yra toks:

"Mineralas - tai vienalytė (tai reiškia, kad jis sudarytas iš tos pačios rūšies dalių ar elementų) gamtoje randama medžiaga, kurios cheminė sudėtis yra tam tikra, bet nebūtinai pastovi. Dauguma mineralų yra kietosios medžiagos, kurių atomų išsidėstymas yra tvarkingas, ir dauguma jų yra neorganiniai chemine šio žodžio prasme".

Taip pat mineralas yra toks, kurį į savo sąrašą įtraukė Tarptautinė mineralogijos asociacija.

Mineralai ir uolienos

Mineralai skiriasi nuo uolienų. Mineralas - tai tam tikros sudėties ir apibrėžtos kristalinės struktūros cheminis junginys. Uoliena yra vieno ar kelių mineralų mišinys, sudarytas iš skirtingų proporcijų.

Uoliena turi tik dvi iš mineralų savybių - ji yra kieta medžiaga ir formuojasi natūraliai. Paprastai uolienoje yra dviejų ar daugiau rūšių mineralų. Dviejuose tos pačios rūšies uolienos pavyzdžiuose gali būti skirtingų rūšių mineralų. Mineralai visada sudaryti iš tų pačių medžiagų beveik tokiomis pačiomis proporcijomis. Rubinas yra mineralas. Todėl Indijoje rastas rubinas yra panašios sudėties kaip ir Australijoje rastas rubinas.

Susiformavo gamtoje

Mineralai susidaro vykstant natūraliems procesams. Keletą medžiagų, kurių cheminė sudėtis tokia pati kaip mineralų, gali pagaminti gyvi padarai kaip savo kiauto ar kaulų dalį. Moliuskų kiautai sudaryti iš kalcito arba aragonito, arba iš abiejų šių medžiagų.

Tradiciškai gyvų organizmų gaminamos cheminės medžiagos nelaikomos mineralais. Tačiau sunku suprasti, kodėl organinė medžiaga neturėtų būti vadinama mineralu, jei jos cheminė prigimtis ir kristalinė struktūra yra identiška neorganinei medžiagai dvynei. Šiuo klausimu dabar vyksta diskusijos: žr.

Mineralai formuojasi įvairiais būdais. Mineralas halitas, kuris naudojamas kaip valgomoji druska, susidaro, kai karštoje ir seklioje vandenyno dalyje išgaruoja vanduo, palikdamas jame buvusią druską. Daugybė mineralų rūšių susidaro, kai išlydyta uoliena, arba magma, atvėsta ir virsta kietuoju kūnu. Talkas - mineralas, iš kurio gaminama kūdikių pudra - susidaro Žemės gelmėse, kai dėl didelio slėgio ir temperatūros kietos uolienos pakinta.

Keista tai, kad dauguma mineralų susiformavo dėl gyvybės arba bent jau dėl Didžiojo deguonies kiekio susidarymo. "Tvirti mineralai, o ne trapios organinės liekanos gali būti tvirčiausi ir patvariausi biologijos ženklai".

Solid

Mineralas yra kietas kūnas, t. y. jis turi tam tikrą tūrį ir apytikslę formą. Tūris - tai objekto užimama erdvė. Pavyzdžiui, golfo kamuoliuko tūris yra mažesnis nei beisbolo kamuoliuko, o beisbolo kamuoliuko tūris yra mažesnis nei krepšinio kamuoliuko.

Medžiaga, kuri yra skystis arba dujos, nėra mineralas. Tačiau kai kuriais atvejais jos kieta forma yra mineralas. Pavyzdžiui, skystas vanduo nėra mineralas, bet ledas yra mineralas.

Labradorito feldšpatas, pasižymintis tipiška labradorescencija


Esquel gabalėlis. Tai akmeninis geležies meteoritas, pallasito tipas


Korundas

Fizikinės savybės

Šios savybės naudojamos dažniausiai:

• Kristalinė struktūra: žr. toliau
• Kietumas: pagal Moso skalę, dešimties balų skalę nuo minkščiausio (talko) iki kiečiausio (deimanto).
• Blizgesys: išvaizda šviesoje
• Spalva
• Dryžiai: mineralo spalva, kai jis sumaltas į smulkius miltelius. Dažnai tikrinama trinant bandinį į neglazūruotą plokštelę.
• Skilimas: kaip mineralas skyla išilgai įvairių plokštumų
• Lūžis: kaip jis lūžta nuo natūralių skilimo plokštumų
• Savitasis sunkis: tankis, lyginant su vandeniu
• Visos kitos savybės

Kristalinė struktūra

Ledo dalelės, iš kurių sudarytas įšalas, turi lygų, plokščią paviršių. Šie plokšti paviršiai susidaro dėl atomų išsidėstymo lede, kuris yra mineralas. Toks vidinis išsidėstymas būdingas mineralams. Tai yra kristalo, kietojo kūno, kuriame atomai išsidėstę tvarkingai, pasikartojančiu trimačiu modeliu, struktūra.

Kiekvienas mineralas turi savo kristalinę struktūrą. Kai kuriais atvejais dviejų mineralų cheminė sudėtis yra tokia pati, bet kristalinė struktūra skiriasi. Pavyzdžiui, ir deimantą, ir grafitą sudaro tik vienas elementas - anglis. Tačiau anglies atomų išsidėstymas šiuose dviejuose mineraluose nėra vienodas, todėl jie turi skirtingas kristalines struktūras ir labai skirtingas savybes. Deimantai yra labai kieti ir pasižymi puikiu spindesiu. Grafitas yra minkštas, pilkas ir matinis.

Gamtoje tobulas kristalas pasitaiko retai. Dauguma kristalų yra netobulos formos, nes jų augimą ribojo šalia jų besiformuojantys kiti kristalai.

Cheminės savybės

Tam tikra cheminė sudėtis

Kiekvienas mineralas turi tam tikrą cheminę sudėtį: jį sudaro tam tikras tam tikrų elementų atomų derinys. Elementas yra medžiaga, kurioje yra tik vienos rūšies atomų.

Mokslininkai gali suskirstyti mineralus į grupes pagal jų cheminę sudėtį. Nors yra tūkstančiai skirtingų mineralų, Žemės plutoje paplitę tik apie 30. Šie 30 mineralų sudaro daugumą Žemės plutos uolienų. Dėl šios priežasties jie vadinami uolienas sudarančiais mineralais.

• Dažniausiai pasitaikanti grupė - silikatai. Visuose šios grupės mineraluose deguonis ir silicis - du labiausiai paplitę Žemės plutos elementai - yra susijungę. Silikatų sudėtyje gali būti ir kitų elementų, pavyzdžiui, aliuminio, magnio, geležies ir kalcio. Kvarcas, feldšpatas ir žėrutis yra paplitę silikatai.
• Karbonatai yra antra pagal paplitimą uolienas sudarančių mineralų grupė - tai karbonatai. Visuose šios grupės mineraluose yra susijungę anglis ir deguonis. Kalcitas, paplitęs jūrų kriauklėse, yra karbonatų mineralas.
• Oksidams priskiriami mineralai, iš kurių rafinuojama dauguma metalų, pavyzdžiui, alavas ir varis. Oksidą sudaro elementas, paprastai metalas, sujungtas su deguonimi. Šiai grupei priklauso hematitas - geležies šaltinis.

• Sulfatų sudėtyje yra sulfatų grupė SO₄ . Sulfatai dažniausiai susidaro evaporituose, kur labai sūrus vanduo lėtai garuoja, todėl sulfatai ir halogenidai nusėda ten, kur vanduo išgaruoja. Sulfatų taip pat atsiranda ten, kur karštas vanduo veržiasi per uolieną, pavyzdžiui, geizeriuose.

Yra daug kitų mineralų grupių.

Brazilianite

Kai kurie mineralų panaudojimo būdai

Žmonės mineralus naudoja daugeliui kasdienių reikmių. Kiekvieną kartą, kai žmonės įjungia mikrobangų krosnelę ar televizorių, naudojami mineralai. Laidų, kuriais į prietaisą tiekiama elektra, varis yra pagamintas iš mineralų. Valgomoji druska arba halitas yra dar vienas mineralas, kurį žmonės naudoja kasdieniame gyvenime.

• Grafitas naudojamas pieštukams gaminti
• Akmens druska naudojama gaminant maistą
• Mineralinės rūdos yra metalų šaltinis.

Susiję puslapiai

• Mineralų sąrašas