Back to the topics list

mineralen

De aarde bestaat uit rotsen. Rotsen zijn aggregaten van mineralen. Mineralen zijn dus de basisbouwstenen van de aarde. Momenteel zijn er meer dan 4.000 verschillende mineralen bekend en worden er elk jaar tientallen nieuwe mineralen ontdekt. We gebruiken elke dag dingen die van rotsen en mineralen zijn gemaakt. Zonder hen zouden er geen auto's, treinen of vliegtuigen zijn. Je zou je tanden niet kunnen poetsen of je kleren kunnen wassen. Klokken, horloges en sieraden, blikjes en aluminiumfolie zijn allemaal mineralen. Lees dus verder om meer te weten te komen over de mineralen!

Leerdoelen

• Wat is een mineraal?
• Verschil tussen mineraal en gesteente.
• Fysische eigenschappen van mineralen.
• Soorten mineralen.
• Feiten over het mineraal.

Wat is een mineraal?

Mineralen zijn vaste stoffen die van nature voorkomen. Ze kunnen gemaakt zijn van één enkel element (zoals goud of koper) of van een combinatie van elementen. De aarde bestaat uit duizenden verschillende mineralen.

Om als 'mineraal' te worden geclassificeerd, moet een stof aan vijf vereisten voldoen:

1. Het zou van nature moeten voorkomen. Dit betekent dat het in de natuur op zichzelf ontstaat, zonder de hulp van mensen. Staal is bijvoorbeeld geen mineraal, maar een legering die door mensen wordt geproduceerd.
2. Het moet anorganisch zijn. Dit betekent dat de substantie niet door een organisme is gemaakt. Bijvoorbeeld, hout en parels worden door organismen gemaakt en zijn dus geen mineralen.
3. Bij standaardtemperatuur en -druk moet het vast zijn en niet vloeibaar of gasvormig.
4. Het moet een bepaalde chemische samenstelling hebben. Dit betekent dat elke keer dat we een mineraal zien, het dezelfde chemische samenstelling heeft die kan worden uitgedrukt door een chemische formule. Bijvoorbeeld, het mineraal haliet, ook bekend als steenzout wanneer het wordt gedolven, heeft een chemische samenstelling van natriumchloride. Het bestaat uit atomen van natrium en chloor.
5. Het moet een karakteristieke kristalstructuur of een geordende interne structuur hebben. Dit betekent dat de atomen in een mineraal in een systematisch en herhalend patroon zijn gerangschikt. Het mineraal haliet bestaat bijvoorbeeld uit een gelijke verhouding van natrium- en chlooratomen die in een kubisch patroon zijn gerangschikt.

Haliet mineraal kristallen

We kunnen dus zeggen dat een mineraal een natuurlijk voorkomende anorganische vaste stof is met een bepaalde chemische samenstelling en een geordende atomaire ordening.

De studie van mineralen staat bekend als mineralogie. De wetenschapper die mineralen, hun samenstelling, toepassingen en eigenschappen bestudeert, staat bekend als een mineraloog.

Wat is het verschil tussen een mineraal en een gesteente?

• Mineralen hebben een specifieke chemische structuur die in het hele mineraal hetzelfde is. Hun interne structuur en chemische samenstelling geven mineralen karakteristieke fysieke en chemische eigenschappen die aanwijzingen geven over de identiteit van de mineralen.
• Gesteenten bestaan daarentegen uit een verscheidenheid aan mineralen en hun structuur is niet consistent.

Fysische eigenschappen van mineralen

Kleur, glans, streep, hardheid, splijting, breuk, soortelijk gewicht en kristalvorm zijn de meest bruikbare fysische eigenschappen voor het identificeren van de meeste mineralen.

Glans

Glans beschrijft het uiterlijk van een mineraal wanneer licht door het oppervlak ervan wordt weerkaatst.

• Mineralen met een metaalachtige glans lijken op metaal, zoals staal of koper. Ze zijn zowel glanzend als ondoorzichtig.
• Mineralen met een aardse glans lijken op aarde of vuil. Net als metaalachtige mineralen zijn deze volledig ondoorzichtig maar dof.
• Glasachtige glans lijkt op die van glas, glanzend en doorschijnend tot transparant.
• Mineralen met een wasachtige glans lijken op paraffine; ze zijn meestal doorschijnend maar dof.
• Terwijl mineralen met parelmoerglans lijken op een parel of de binnenkant van een abaloneschelp – doorschijnend en glanzend, maar met een beetje lichtbreking, waardoor er een regenboogeffect op het oppervlak ontstaat.

Kleur

Kleur is een van de meest voor de hand liggende eigenschappen van een mineraal, maar het heeft vaak een beperkte diagnostische waarde, vooral bij mineralen die niet ondoorzichtig zijn. Hoewel veel metalen en aardse mineralen onderscheidende kleuren hebben, kunnen doorschijnende of transparante mineralen sterk variëren in kleur. Kwarts kan bijvoorbeeld variëren van kleurloos tot wit tot geel tot grijs tot roze tot paars tot zwart. Aan de andere kant kunnen de kleuren van sommige mineralen, zoals biotiet (zwart) en olivijn (olijfgroen), onderscheidend zijn.

Streep

Streak is de kleur van het mineraal in poedervorm. Streak toont de ware kleur van het mineraal. In grote vaste vorm kunnen sporenelementen hun kleur veranderen door het licht op een bepaalde manier te reflecteren. Sporenelementen hebben weinig invloed op de reflectie van de kleine poederachtige deeltjes van de streep. De streep van metaalhoudende mineralen lijkt donker omdat de kleine deeltjes van de streep het licht absorberen dat erop valt. Niet-metaalhoudende deeltjes reflecteren het meeste licht, waardoor ze lichter van kleur of bijna wit lijken. Omdat een streep een nauwkeurigere illustratie is van de kleur van het mineraal, is de streep een betrouwbaardere eigenschap van mineralen dan kleur voor identificatie.

Hardheid

Hardheid is de weerstand van een mineraal tegen krassen of slijtage door andere materialen. Hardheid wordt bepaald door het oppervlak van het monster te krassen met een ander mineraal of materiaal met bekende hardheid. De standaard hardheidsschaal, de zogenaamde Mohs Hardness Scale, bestaat uit tien mineralen gerangschikt in oplopende volgorde van hardheid met diamant, de hardste bekende substantie, die het nummer 10 krijgt.

Mohs-hardheidsschaal

1. Talkpoeder

2. Gips

3. Calciet

4. Fluoriet

5. Apatiet

6. Veldspaat

7. Kwarts

8. Topaas

9. Korund

10. Diamant

Splijting en breuk

Splijting en breuk - De manier waarop een mineraal breekt, wordt bepaald door de rangschikking van de atomen en de sterkte van de chemische bindingen die ze bij elkaar houden. Omdat deze eigenschappen uniek zijn voor het mineraal, kan zorgvuldige observatie van gebroken oppervlakken helpen bij de identificatie van mineralen. Een mineraal dat splijting vertoont, breekt of splijt consequent langs evenwijdige vlakke oppervlakken, splijtvlakken genoemd. Een mineraal breekt als het breekt langs willekeurige, onregelmatige oppervlakken. Sommige mineralen breken alleen door te breken, terwijl andere zowel splijten als breken.

Kristalvorm

Een kristal is een vaste, homogene, geordende verzameling atomen en kan vrijwel elke grootte hebben.

Soortelijk gewicht

De soortelijke massa meet de dichtheid van het mineraal. Het wordt gemeten in vergelijking met water, waarbij water een soortelijke massa van 1 heeft. Bijvoorbeeld, pyriet heeft een soortelijke massa van 5 en kwarts heeft een soortelijke massa van 2,7. De soortelijke massa van een substantie vergelijkt zijn dichtheid met die van water. Stoffen die dichter zijn, hebben een hogere soortelijke massa.

Sommige mineralen hebben ongewone eigenschappen die gebruikt kunnen worden voor identificatie. Laten we eens naar wat voorbeelden kijken.

Fluorescentie - Mineraal gloeit onder ultraviolet licht. Bijvoorbeeld fluoriet.

Magnetisme - Mineraal wordt aangetrokken door een magneet. Bijvoorbeeld magnetiet.

Bruisen - Wanneer mineraal wordt blootgesteld aan een zwak zuur, worden er bellen gevormd. Bijvoorbeeld calciet.

Soorten mineralen

Er zijn veel verschillende soorten mineralen, maar ze worden vaak onderverdeeld in twee groepen: silicaten en niet-silicaten.

• Silicaten zijn mineralen die silicium en zuurstof bevatten. Meer dan 90% van de aardkorst bestaat uit silicaten.
• De overige mineralen worden samengevoegd in een groep die niet-silicaten wordt genoemd.

Enkele belangrijke niet-silicatenmineralen zijn:

• Carbonaten – Carbonaten bevatten carbonaat (CO3) gecombineerd met een ander element. Calciet is een mineraal gemaakt van carbonaat en calcium.
• Halides – Halides bevatten een halogeenelement als hoofdelement. Keukenzout (NaCl) is een halidemineraal gemaakt van het halogeen chloor (Cl) en natrium (Na).
• Oxiden – Oxiden zijn mineralen en het hoofdelement is zuurstof. Chromiet is een oxidemineraal gemaakt van ijzer, chroom en zuurstof.
• Sulfiden – Sulfiden bevatten zwavel en een of meer metalen of halfmetalen. Pyriet is een sulfide gemaakt van ijzer en zwavel.

Natuurlijke elementen zoals koper, goud, diamant, grafiet en zwavel kunnen als een derde groep mineralen worden beschouwd.

Feiten over mineralen

• Wetenschappers die mineralen bestuderen, worden mineralogen genoemd.
• Ongeveer 99% van de mineralen in de aardkorst bestaat uit acht elementen, waaronder zuurstof, silicium, aluminium, ijzer, calcium, natrium, kalium en magnesium.
• Veel voorkomende mineralen zijn kwarts, veldspaat, bauxiet, kobalt, talk en pyriet.

• Sommige mineralen hebben een andere kleur streep dan de kleur van hun lichaam.
• Een edelsteen is een stukje zeldzame mineralen, zoals diamant, smaragd of saffier, dat geslepen en gepolijst is om te glanzen.

• Ons lichaam heeft bepaalde mineralen nodig om gezond en sterk te worden.