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minerali

La Terra è composta da rocce. Le rocce sono aggregati di minerali. Quindi i minerali sono i mattoni fondamentali della Terra. Attualmente, sono noti oltre 4.000 minerali diversi e ogni anno vengono scoperti decine di nuovi minerali. Usiamo ogni giorno cose fatte di rocce e minerali. Senza di loro, non ci sarebbero automobili, treni o aerei. Non saresti in grado di lavarti i denti o lavare i vestiti. Orologi, orologi da polso e gioielli, lattine e fogli di alluminio sono tutti minerali. Quindi continua a leggere per saperne di più sui minerali!

Obiettivi di apprendimento

• Cos'è un minerale?
• Differenza tra minerale e roccia.
• Proprietà fisiche dei minerali.
• Tipi di minerali.
• Informazioni sul minerale.

Che cosa è un minerale?

I minerali sono sostanze solide che si trovano in natura. Possono essere costituiti da un singolo elemento (come oro o rame) o da una combinazione di elementi. La Terra è composta da migliaia di minerali diversi.

Per essere classificata come "minerale", una sostanza deve soddisfare cinque requisiti:

1. Dovrebbe essere naturale. Ciò significa che si forma in natura da solo, senza l'aiuto degli esseri umani. Ad esempio, l'acciaio non è un minerale, ma una lega prodotta dagli esseri umani.
2. Dovrebbe essere inorganico. Ciò significa che la sostanza non è creata da un organismo. Ad esempio, il legno e le perle sono creati da organismi e quindi non sono minerali.
3. Dovrebbe essere solido, non liquido o gassoso, a temperatura e pressione standard.
4. Dovrebbe avere una composizione chimica definita. Ciò significa che ogni volta che vediamo un minerale, ha la stessa composizione chimica che può essere espressa da una formula chimica. Ad esempio, il minerale halite, noto anche come salgemma quando estratto, ha una composizione chimica di cloruro di sodio. È costituito da atomi di sodio e cloro.
5. Dovrebbe avere una struttura cristallina caratteristica o una struttura interna ordinata. Ciò significa che gli atomi in un minerale sono disposti in uno schema sistematico e ripetuto. Ad esempio, il minerale halite è composto da un rapporto uguale di atomi di sodio e cloro disposti in uno schema cubico.

Cristalli minerali di halite

Possiamo quindi dire che un minerale è un solido inorganico presente in natura, con una composizione chimica definita e una disposizione atomica ordinata.

Lo studio dei minerali è noto come mineralogia. Lo scienziato che studia i minerali, la loro composizione, i loro usi e le loro proprietà è noto come mineralogista.

Qual è la differenza tra un minerale e una roccia?

• I minerali hanno una struttura chimica specifica che è la stessa in tutto il minerale. La loro struttura interna e la composizione chimica conferiscono ai minerali proprietà fisiche e chimiche caratteristiche che forniscono indizi sull'identità dei minerali.
• D'altro canto, le rocce sono composte da una varietà di minerali diversi e non presentano una struttura uniforme.

Proprietà fisiche dei minerali

Colore, lucentezza, striatura, durezza, sfaldatura, frattura, peso specifico e forma cristallina sono le proprietà fisiche più utili per identificare la maggior parte dei minerali.

Lustro

La lucentezza descrive l'aspetto di un minerale quando la luce viene riflessa dalla sua superficie.

• I minerali con una lucentezza metallica sembrano metallo, come acciaio o rame. Sono sia lucidi che opachi.
• I minerali con una lucentezza terrosa sembrano terra o sporcizia. Come i minerali metallici, sono completamente opachi ma opachi.
• La lucentezza vitrea è simile a quella del vetro, brillante e traslucida o trasparente.
• I minerali con lucentezza cerosa hanno l'aspetto della paraffina, tipicamente traslucidi ma opachi.
• Mentre i minerali con lucentezza perlacea hanno un aspetto simile a quello di una perla o all'interno di una conchiglia di abalone: traslucidi e lucenti, ma con una leggera rifrazione della luce che produce un effetto arcobaleno sulla superficie.

Colore

Il colore è una delle proprietà più evidenti di un minerale, ma spesso ha un valore diagnostico limitato, soprattutto nei minerali che non sono opachi. Mentre molti minerali metallici e terrosi hanno colori distintivi, i minerali traslucidi o trasparenti possono variare ampiamente di colore. Il quarzo, ad esempio, può variare da incolore a bianco a giallo a grigio a rosa a viola a nero. D'altro canto, i colori di alcuni minerali, come la biotite (nero) e l'olivina (verde oliva) possono essere distintivi.

Strisciante

La striscia è il colore del minerale in polvere. La striscia mostra il vero colore del minerale. In grandi forme solide, i minerali traccia possono cambiare il loro aspetto cromatico riflettendo la luce in un certo modo. I minerali traccia hanno poca influenza sulla riflessione delle piccole particelle polverose della striscia. La striscia dei minerali metallici tende ad apparire scura perché le piccole particelle della striscia assorbono la luce che le colpisce. Le particelle non metalliche tendono a riflettere la maggior parte della luce, quindi appaiono di colore più chiaro o quasi bianche. Poiché una striscia è un'illustrazione più accurata del colore del minerale, la striscia è una proprietà dei minerali più affidabile del colore per l'identificazione.

Durezza

La durezza è la resistenza di un minerale ai graffi o all'abrasione da parte di altri materiali. La durezza è determinata graffiando la superficie del campione con un altro minerale o materiale di durezza nota. La scala di durezza standard, chiamata scala di durezza di Mohs, è composta da dieci minerali classificati in ordine crescente di durezza con il diamante, la sostanza più dura conosciuta, a cui è stato assegnato il numero 10.

Scala di durezza di Mohs

1. Talco

2. Gesso

3. Calcite

4. Fluoroite

5. Apatite

6. Feldspato

7. Quarzo

8. Topazio

9. Corindone

10. Diamante

Scissione e frattura

Sfaldatura e frattura - Il modo in cui un minerale si rompe è determinato dalla disposizione dei suoi atomi e dalla forza dei legami chimici che li tengono insieme. Poiché queste proprietà sono uniche per il minerale, un'attenta osservazione delle superfici rotte può aiutare nell'identificazione del minerale. Un minerale che presenta sfaldatura si rompe costantemente, o si scinde, lungo superfici piane parallele, chiamate piani di sfaldatura. Un minerale si frattura se si rompe lungo superfici casuali e irregolari. Alcuni minerali si rompono solo fratturandosi, mentre altri si scindono e fratturano.

Forma cristallina

Un cristallo è una disposizione solida, omogenea e ordinata di atomi e può avere pressoché qualsiasi dimensione.

Peso specifico

Il peso specifico misura la densità del minerale. Viene misurato in confronto all'acqua, dove l'acqua ha un peso specifico di 1. Ad esempio, la pirite ha un peso specifico di 5 e il quarzo ha un peso specifico di 2,7. Il peso specifico di una sostanza confronta la sua densità con quella dell'acqua. Le sostanze più dense hanno un peso specifico più alto.

Alcuni minerali hanno proprietà insolite che possono essere utilizzate per l'identificazione. Diamo un'occhiata ad alcuni esempi.

Fluorescenza - Il minerale brilla sotto la luce ultravioletta. Ad esempio, la fluorite.

Magnetismo - Il minerale è attratto da un magnete. Ad esempio, la magnetite.

Effervescenza: quando il minerale viene esposto a un acido debole, si formano delle bolle. Ad esempio, la calcite.

Tipi di minerali

Esistono molti tipi diversi di minerali, ma spesso vengono suddivisi in due gruppi: silicati e non silicati.

• I silicati sono minerali che contengono silicio e ossigeno. Oltre il 90% della crosta terrestre è composta da silicati.
• Il resto dei minerali è raggruppato in un gruppo chiamato non silicati.

Alcuni importanti minerali non silicati includono:

• Carbonati – I carbonati contengono carbonato (CO3) combinato con qualche altro elemento. La calcite è un minerale fatto di carbonato e calcio.
• Alogenuri – Gli alogenuri contengono un elemento alogeno come elemento principale. Il sale da cucina (NaCl) è un minerale alogenuro ricavato dall'alogeno cloro (Cl) e sodio (Na).
• Ossidi – Gli ossidi sono minerali e l'elemento principale è l'ossigeno. La cromite è un minerale ossido fatto di ferro, cromo e ossigeno.
• Solfuri – I solfuri contengono zolfo e uno o più metalli o semimetalli. La pirite è un solfuro fatto di ferro e zolfo.

Gli elementi nativi come rame, oro, diamante, grafite e zolfo possono essere considerati un terzo gruppo di minerali.

Fatti sui minerali

• Gli scienziati che studiano i minerali sono chiamati mineralogisti.
• Circa il 99% dei minerali presenti nella crosta terrestre è costituito da otto elementi, tra cui ossigeno, silicio, alluminio, ferro, calcio, sodio, potassio e magnesio.
• Tra i minerali più comuni troviamo quarzo, feldspato, bauxite, cobalto, talco e pirite.

• Alcuni minerali presentano una striatura di colore diverso da quello del loro corpo.
• Una gemma è un pezzo di minerale raro, come il diamante, lo smeraldo o lo zaffiro, tagliato e lucidato fino a farlo brillare.

• Il nostro corpo ha bisogno di alcuni minerali per crescere sano e forte.