زمین از سنگ تشکیل شده است. سنگ ها مجموعه ای از مواد معدنی هستند. بنابراین مواد معدنی بلوک های ساختمانی اساسی زمین هستند. در حال حاضر بیش از 4000 ماده معدنی مختلف شناخته شده است و هر ساله ده ها ماده معدنی جدید کشف می شود. ما هر روز از چیزهایی استفاده می کنیم که از سنگ ها و مواد معدنی ساخته شده اند. بدون آنها، ماشین، قطار یا هواپیما وجود نخواهد داشت. شما نمی توانید دندان های خود را تمیز کنید یا لباس های خود را بشویید. ساعت، ساعت و جواهرات، قوطی های حلبی و فویل آلومینیومی همه مواد معدنی هستند. پس ادامه مطلب را بخوانید تا در مورد مواد معدنی بیشتر بدانید!
اهداف یادگیری
یک ماده معدنی چیست؟
مواد معدنی مواد جامدی هستند که به طور طبیعی وجود دارند. آنها می توانند از یک عنصر (مانند طلا یا مس) یا از ترکیبی از عناصر ساخته شوند. زمین از هزاران ماده معدنی مختلف تشکیل شده است.
برای طبقه بندی یک ماده به عنوان یک ماده معدنی، باید پنج شرط زیر را برآورده کند:
کریستال های معدنی هالیت
بنابراین، می‌توان گفت یک کانی یک جامد معدنی طبیعی با ترکیب شیمیایی مشخص و آرایش اتمی منظم است.
مطالعه کانی ها به عنوان کانی شناسی شناخته می شود. دانشمندی که به مطالعه کانی ها، ترکیب، کاربردها و خواص آنها می پردازد، به عنوان کانی شناس شناخته می شود.
تفاوت بین کانی و سنگ چیست؟
رنگ، درخشندگی، رگه، سختی، شکاف، شکستگی، وزن مخصوص و شکل کریستالی مفیدترین خواص فیزیکی برای شناسایی اکثر کانی ها هستند.
درخشش
درخشش ظاهر یک ماده معدنی را هنگامی که نور از سطح آن منعکس می شود، توصیف می کند.
رنگ
رنگ یکی از بارزترین خواص یک کانی است، اما اغلب ارزش تشخیصی محدودی دارد، به ویژه در کانی هایی که مات نیستند. در حالی که بسیاری از کانی‌های فلزی و خاکی رنگ‌های متمایز دارند، کانی‌های شفاف یا شفاف می‌توانند از نظر رنگ بسیار متفاوت باشند. به عنوان مثال، کوارتز می تواند از بی رنگ تا سفید، زرد، خاکستری، صورتی، بنفش تا سیاه متفاوت باشد. از سوی دیگر، رنگ برخی از مواد معدنی مانند بیوتیت (سیاه) و الیوین (سبز زیتونی) می تواند متمایز باشد.
رگه
رگه رنگ ماده معدنی به صورت پودر است. رگه رنگ واقعی کانی را نشان می دهد. در فرم جامد بزرگ، مواد معدنی کمیاب می توانند ظاهر رنگ خود را با انعکاس نور به روشی خاص تغییر دهند. مواد معدنی تاثیر کمی بر انعکاس ذرات پودری کوچک رگه دارند. رگه مواد معدنی فلزی تمایل به تیره به نظر می رسد زیرا ذرات کوچک این رگه نوری را که به آنها برخورد می کند جذب می کنند. ذرات غیرفلزی بیشتر نور را منعکس می کنند بنابراین رنگ روشن تر یا تقریباً سفید به نظر می رسند. از آنجایی که رگه تصویر دقیق تری از رنگ کانی است، رگه ویژگی قابل اعتمادتری برای کانی ها نسبت به رنگ برای شناسایی است.
سختی
سختی مقاومت یک ماده معدنی در برابر خراشیدگی یا سایش توسط مواد دیگر است. سختی با خراشیدن سطح نمونه با ماده معدنی یا ماده ای دیگر با سختی مشخص تعیین می شود. مقیاس سختی استاندارد که مقیاس سختی Mohs نامیده می شود شامل ده ماده معدنی است که به ترتیب سختی صعودی با الماس، سخت ترین ماده شناخته شده، با شماره 10 رتبه بندی شده اند.
مقیاس سختی Mohs
1. تالک
2. گچ
3. کلسیت
4. فلورایت
5. آپاتیت
6. فلدسپات
7. کوارتز
8. توپاز
9. کوراندوم
10. الماس
شکاف و شکستگی
شکاف و شکست - نحوه شکستن یک ماده معدنی با آرایش اتم های آن و استحکام پیوندهای شیمیایی که آنها را در کنار هم نگه می دارند تعیین می شود. از آنجایی که این ویژگی‌ها منحصر به کانی هستند، مشاهده دقیق سطوح شکسته ممکن است به شناسایی مواد معدنی کمک کند. یک ماده معدنی که شکاف را نشان می دهد، به طور مداوم در امتداد سطوح مسطح موازی، به نام صفحات برش، می شکند یا شکاف می دهد. اگر یک ماده معدنی در امتداد سطوح تصادفی و نامنظم بشکند، می‌شکند. برخی از کانی ها تنها با شکستگی می شکنند، در حالی که برخی دیگر هم شکافته و هم شکسته می شوند.
فرم کریستالی
کریستال آرایه ای جامد، همگن و منظم از اتم ها است و ممکن است تقریباً هر اندازه ای داشته باشد.
وزن مخصوص
وزن مخصوص چگالی ماده معدنی را اندازه گیری می کند. در مقایسه با آبی که وزن مخصوص آب در آن 1 است اندازه گیری می شود. برای مثال، پیریت دارای وزن مخصوص 5 و کوارتز دارای وزن مخصوص 2.7 است. وزن مخصوص یک ماده چگالی آن را با چگالی آب مقایسه می کند. موادی که چگال تر هستند، وزن مخصوص بالاتری دارند.
برخی از کانی ها دارای خواص غیرعادی هستند که می توان از آنها برای شناسایی استفاده کرد. بیایید به چند نمونه نگاه کنیم.
فلورسانس - مواد معدنی زیر نور ماوراء بنفش می درخشند. مثلا فلوریت.
مغناطیس - مواد معدنی به یک آهنربا جذب می شوند. مثلا مگنتیت.
جوشان: هنگامی که ماده معدنی در معرض اسید ضعیف قرار می گیرد، حباب هایی تشکیل می شود. به عنوان مثال، کلسیت.
رادیواکتیویته | مواد معدنی تشعشعاتی را منتشر می کنند که می توان آن را با شمارنده گایگر اندازه گیری کرد |
|
واکنش پذیری | هنگامی که ماده معدنی در معرض اسید ضعیف قرار می گیرد، حباب ایجاد می شود |
|
بو کنید | برخی از مواد معدنی بوی مشخصی دارند |
|
طعم | طعم برخی از مواد معدنی شور است |
|
انواع مواد معدنی
انواع مختلفی از مواد معدنی وجود دارد، اما آنها اغلب به دو گروه سیلیکات و غیر سیلیکات تقسیم می شوند.
برخی از مواد معدنی مهم غیر سیلیکات عبارتند از:
عناصر بومی مانند مس، طلا، الماس، گرافیت و گوگرد را می توان به عنوان گروه سوم از مواد معدنی در نظر گرفت.
حقایقی در مورد مواد معدنی
اورانینیت
کلسیت
گوگرد (بوی تخم مرغ گندیده است)
هالیت