Back to the topics list

khoáng sản

Trái đất được tạo thành từ đá. Đá là tập hợp của các khoáng chất. Vì vậy, khoáng chất là những khối xây dựng cơ bản của Trái đất. Hiện nay, có hơn 4.000 loại khoáng chất khác nhau được biết đến và hàng chục loại khoáng chất mới được phát hiện mỗi năm. Chúng ta sử dụng những thứ làm từ đá và khoáng chất hàng ngày. Nếu không có chúng, sẽ không có ô tô, tàu hỏa hoặc máy bay. Bạn sẽ không thể đánh răng hoặc giặt quần áo. Đồng hồ, đồng hồ đeo tay và đồ trang sức, lon thiếc và giấy bạc đều là khoáng chất. Vì vậy, hãy đọc tiếp để tìm hiểu thêm về các loại khoáng chất!

Mục tiêu học tập

• Khoáng chất là gì?
• Sự khác biệt giữa khoáng chất và đá.
• Tính chất vật lý của khoáng chất.
• Các loại khoáng chất.
• Sự thật về khoáng chất.

Khoáng chất là gì?

Khoáng chất là những chất rắn có trong tự nhiên. Chúng có thể được tạo thành từ một nguyên tố duy nhất (như vàng hoặc đồng) hoặc từ sự kết hợp của nhiều nguyên tố. Trái đất được tạo thành từ hàng ngàn loại khoáng chất khác nhau.

Để được phân loại là "khoáng chất", một chất phải đáp ứng năm yêu cầu:

1. Nó phải xảy ra tự nhiên. Điều này có nghĩa là nó tự hình thành trong tự nhiên mà không cần sự trợ giúp của con người. Ví dụ, thép không phải là khoáng chất mà là hợp kim do con người tạo ra.
2. Nó phải là vô cơ. Điều này có nghĩa là chất này không được tạo ra bởi một sinh vật. Ví dụ, gỗ và ngọc trai được tạo ra bởi các sinh vật và do đó không phải là khoáng chất.
3. Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, nó phải ở dạng rắn, không phải dạng lỏng hoặc khí.
4. Nó phải có thành phần hóa học xác định. Điều này có nghĩa là mỗi lần chúng ta nhìn thấy một khoáng chất, nó có cùng thành phần hóa học có thể được biểu thị bằng công thức hóa học. Ví dụ, khoáng chất halit, còn được gọi là muối đá khi khai thác, có thành phần hóa học là natri clorua. Nó được tạo thành từ các nguyên tử natri và clo.
5. Nó phải có cấu trúc tinh thể đặc trưng hoặc cấu trúc bên trong có trật tự. Điều này có nghĩa là các nguyên tử trong khoáng vật được sắp xếp theo một mô hình có hệ thống và lặp lại. Ví dụ, khoáng vật halit bao gồm tỷ lệ bằng nhau của các nguyên tử natri và clo được sắp xếp theo mô hình khối lập phương.

Tinh thể khoáng vật halit

Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng khoáng chất là chất rắn vô cơ có trong tự nhiên với thành phần hóa học xác định và sự sắp xếp nguyên tử có trật tự.

Nghiên cứu về khoáng vật được gọi là khoáng vật học. Nhà khoa học nghiên cứu khoáng vật, thành phần, công dụng và tính chất của chúng được gọi là nhà khoáng vật học.

Sự khác biệt giữa khoáng chất và đá là gì?

• Khoáng vật có cấu trúc hóa học cụ thể giống nhau trong toàn bộ khoáng vật. Cấu trúc bên trong và thành phần hóa học của chúng tạo cho khoáng vật những đặc tính vật lý và hóa học đặc trưng, cung cấp manh mối về danh tính của khoáng vật.
• Mặt khác, đá được cấu thành từ nhiều loại khoáng chất khác nhau và không có cấu trúc đồng nhất.

Tính chất vật lý của khoáng chất

Màu sắc, độ bóng, vệt, độ cứng, độ tách, vết nứt, trọng lượng riêng và hình dạng tinh thể là những đặc tính vật lý hữu ích nhất để xác định hầu hết các khoáng chất.

Độ bóng

Độ bóng mô tả vẻ ngoài của khoáng chất khi ánh sáng phản chiếu từ bề mặt của nó.

• Khoáng vật có ánh kim trông giống kim loại, chẳng hạn như thép hoặc đồng. Chúng vừa sáng bóng vừa mờ đục.
• Khoáng chất có ánh đất trông giống như đất hoặc bụi bẩn. Giống như khoáng chất kim loại, chúng hoàn toàn mờ đục nhưng xỉn màu.
• Độ bóng của thủy tinh giống như thủy tinh, sáng bóng và trong mờ đến trong suốt.
• Khoáng chất có độ bóng như sáp trông giống như parafin, thường trong mờ nhưng xỉn màu.
• Trong khi các khoáng chất có độ bóng như ngọc trai có vẻ ngoài tương tự như ngọc trai hoặc bên trong vỏ bào ngư – trong mờ và sáng bóng nhưng có một chút khúc xạ ánh sáng, tạo ra hiệu ứng cầu vồng trên bề mặt.

Màu sắc

Màu sắc là một trong những đặc tính dễ thấy nhất của khoáng chất nhưng giá trị chẩn đoán thường hạn chế, đặc biệt là ở các khoáng chất không đục. Trong khi nhiều khoáng chất kim loại và đất có màu sắc đặc biệt, khoáng chất trong mờ hoặc trong suốt có thể có màu sắc rất khác nhau. Ví dụ, thạch anh có thể thay đổi từ không màu sang trắng sang vàng sang xám sang hồng sang tím sang đen. Mặt khác, màu sắc của một số khoáng chất, chẳng hạn như biotite (đen) và olivin (xanh ô liu) có thể khác biệt.

Vệt

Vệt là màu của khoáng chất ở dạng bột. Vệt cho thấy màu sắc thực sự của khoáng chất. Ở dạng rắn lớn, khoáng chất vi lượng có thể thay đổi màu sắc của chúng bằng cách phản xạ ánh sáng theo một cách nhất định. Khoáng chất vi lượng có ít ảnh hưởng đến sự phản xạ của các hạt bột nhỏ của vệt. Vệt của khoáng chất kim loại có xu hướng xuất hiện tối vì các hạt nhỏ của vệt hấp thụ ánh sáng chiếu vào chúng. Các hạt không phải kim loại có xu hướng phản xạ hầu hết ánh sáng nên chúng xuất hiện màu sáng hơn hoặc gần như trắng. Vì vệt là minh họa chính xác hơn về màu sắc của khoáng chất, nên vệt là đặc tính đáng tin cậy hơn của khoáng chất so với màu sắc để nhận dạng.

Độ cứng

Độ cứng là khả năng chống trầy xước hoặc mài mòn của khoáng chất do các vật liệu khác gây ra. Độ cứng được xác định bằng cách cào xước bề mặt mẫu bằng một khoáng chất hoặc vật liệu khác có độ cứng đã biết. Thang độ cứng chuẩn, được gọi là Thang độ cứng Mohs bao gồm mười loại khoáng chất được xếp hạng theo thứ tự tăng dần về độ cứng, trong đó kim cương, chất cứng nhất đã biết, được gán số 10.

Thang độ cứng Mohs

1. Bột talc

2. Thạch cao

3. Canxit

4. Fluorit

5. Apatit

6. Fenspat

7. Thạch anh

8. Đá Topaz

9. Corundum

10. Kim cương

Sự phân tách và gãy xương

Tách và Nứt - Cách mà một khoáng vật bị phá vỡ được xác định bởi sự sắp xếp các nguyên tử của nó và sức mạnh của các liên kết hóa học giữ chúng lại với nhau. Vì những đặc tính này là duy nhất đối với khoáng vật, nên việc quan sát cẩn thận các bề mặt bị phá vỡ có thể hỗ trợ trong việc xác định khoáng vật. Một khoáng vật thể hiện sự tách liên tục bị phá vỡ hoặc tách ra dọc theo các bề mặt phẳng song song, được gọi là các mặt phẳng tách. Một khoáng vật bị nứt nếu nó bị phá vỡ dọc theo các bề mặt ngẫu nhiên, không đều. Một số khoáng vật chỉ bị phá vỡ bằng cách nứt vỡ, trong khi những khoáng vật khác vừa bị tách vừa bị nứt vỡ.

Dạng tinh thể

Tinh thể là một khối rắn, đồng nhất, có trật tự gồm các nguyên tử và có thể có bất kỳ kích thước nào.

Trọng lượng riêng

Trọng lượng riêng đo mật độ của khoáng chất. Nó được đo bằng cách so sánh với nước, trong đó nước có trọng lượng riêng là 1. Ví dụ, pyrit có trọng lượng riêng là 5 và thạch anh có trọng lượng riêng là 2,7. Trọng lượng riêng của một chất so sánh mật độ của nó với mật độ của nước. Các chất có mật độ cao hơn có trọng lượng riêng cao hơn.

Một số khoáng chất có đặc tính khác thường có thể được sử dụng để nhận dạng. Hãy cùng xem một số ví dụ.

Huỳnh quang - Khoáng vật phát sáng dưới ánh sáng cực tím. Ví dụ, fluorit.

Từ tính - Khoáng vật bị nam châm thu hút. Ví dụ, magnetite.

Sủi bọt - Khi khoáng chất tiếp xúc với axit yếu, các bong bóng được hình thành. Ví dụ, canxit.

Các loại khoáng chất

Có nhiều loại khoáng chất khác nhau, nhưng chúng thường được chia thành hai nhóm: silicat và phi silicat.

• Silicat là khoáng chất chứa silic và oxy. Hơn 90% lớp vỏ trái đất được tạo thành từ silicat.
• Phần khoáng chất còn lại được gộp vào một nhóm gọi là phi silicat.

Một số khoáng chất không phải silicat quan trọng bao gồm:

• Cacbonat – Cacbonat chứa cacbonat (CO3) kết hợp với một số nguyên tố khác. Canxit là một khoáng chất được tạo thành từ cacbonat và canxi.
• Halogen – Halogen chứa một nguyên tố halogen là nguyên tố chính. Muối ăn (NaCl) là một khoáng chất halogen được tạo thành từ halogen clo (Cl) và natri (Na).
• Oxit – Oxit là khoáng chất và thành phần chính là oxy. Cromit là khoáng chất oxit được tạo thành từ sắt, crom và oxy.
• Sulfide – Sulfide chứa lưu huỳnh và một hoặc nhiều kim loại hoặc bán kim loại. Pyrite là một loại sulfide được tạo thành từ sắt và lưu huỳnh.

Các nguyên tố tự nhiên như đồng, vàng, kim cương, than chì và lưu huỳnh có thể được coi là nhóm khoáng chất thứ ba.

Sự thật về Khoáng sản

• Các nhà khoa học nghiên cứu khoáng vật được gọi là nhà khoáng vật học.
• Khoảng 99% khoáng chất trong lớp vỏ Trái Đất được tạo thành từ tám nguyên tố bao gồm oxy, silic, nhôm, sắt, canxi, natri, kali và magiê.
• Các khoáng chất phổ biến bao gồm thạch anh, fenspat, bô-xít, coban, talc và pirit.

• Một số khoáng chất có vệt màu khác với màu của thân khoáng chất đó.
• Đá quý là một loại khoáng chất quý hiếm như kim cương, ngọc lục bảo hoặc đá sapphire được cắt và đánh bóng để sáng bóng.

• Cơ thể chúng ta cần một số khoáng chất nhất định để có thể phát triển khỏe mạnh.