Minerālu fizikālās un ķīmiskās īpašības

Minerālu novērojamās īpašības – cietība, šķelšanās, spīdums, krāsa, svītra un blīvums – tieši izriet no to saistībām un kristāliskās struktūras un ir to identifikācijas pamats.

Definition

Minerālu izmērāmās un novērojamās mehāniskās, optiskās un ķīmiskās īpašības, kas izriet no to sastāva un struktūras un kalpo to identificēšanai un atšķiršanai.

Scope

Šī tēma aptver diagnostiskās īpašības, ko izmanto minerālu atpazīšanai: cietība pēc Mosa skalas, šķelšanās un lūzums, spīdums un diafanitāte, krāsa un svītra, īpatnējais svars, stingrība, magnētisms, fluorescence un reakcijas ar skābi. Tā izskaidro, kā katra īpašība atspoguļo minerāla pamatā esošo saites stiprumu, strukturālo anizotropiju un ķīmisko sastāvu.

Core questions

• Kā Mosa skala ranžē relatīvo cietību un kas nosaka absolūto cietību?
• Kāpēc daži minerāli šķeļas pa plaknēm, bet citi lūst neregulāri?
• Kā krāsa un svītra atšķiras diagnostiskajā ticamībā?
• Kādas strukturālās iezīmes izskaidro minerāla īpatnējo svaru?

Key theories

Mosa cietības skala

Relatīvā ordinālā skala no talka līdz dimantam ranžē minerālus pēc skrāpējumu izturības, kas atspoguļo ķīmisko saišu stiprumu un blīvumu struktūrā.

Šķelšanās kā strukturāla izpausme

Šķelšanās notiek pa vājākās saistības plaknēm kristāliskajā režģī, tāpēc tās skaits, kvalitāte un leņķi ir tieši, reproducējami iekšējās struktūras indikatori.

Clinical relevance

Uz īpašībām balstīta identifikācija joprojām ir ātrākā un pieejamākā metode lauka un klases apstākļos, tā atbalsta dārgakmeņu novērtēšanu un nodrošina saikni starp novērojamo uzvedību un saistībām un struktūru, ko nosaka ar laboratorijas metodēm.

History

Frīdrihs Moss 1812. gadā ieviesa savu salīdzinošās cietības skalu, nodrošinot pirmo standartizēto diagnostisko īpašību; turpmākais darbs saistīja šķelšanos, blīvumu un optiskās īpašības ar kristāliskajām struktūrām, kas atklātas ar rentgenstaru analīzi, apvienojot aprakstošo un strukturālo mineraloģiju.

Key figures

• Friedrich Mohs
• Cornelis Klein
• William D. Nesse

Seminal works

• klein2007
• nesse2016

Frequently asked questions

Kāpēc krāsa ir neuzticams identifikators?

Daudziem minerāliem ir mainīga krāsa no piemaisījumiem vai strukturāliem defektiem, tāpēc tikai krāsa var būt maldinoša; svītra, pulverveida minerāla krāsa, ir daudz konsekventāka.

Kāda ir atšķirība starp šķelšanos un lūzumu?

Šķelšanās ir lūzums pa gludām plaknēm, ko nosaka struktūra, savukārt lūzums ir neregulārs lūzums (piemēram, gliemežvāku lūzums kvarcā), kur nav strukturāla vājuma plaknes.