Определение минерала » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Определение минерала

09.07.2021

Хоть и трудно сформулировать краткое определение слова минерал, но обычно принимается следующее:

Минерал — это встречающееся в природе однородное твердое тело с определенным, но обычно непостоянным, химическим составом и упорядоченным атомным расположением. Он обычно образуется в результате неорганических процессов.

Последовательный разбор этого определения поможет его понять.

Ограничение «встречающееся в природе» разделяет вещества на те, которые образовались в природных процессах, и те, которые созданы в лаборатории. Промышленные и исследовательские лаборатории постоянно производят синтетические эквиваленты многих материалов, встречающихся в природе, включая такие драгоценные камни, как изумруды, рубины и алмазы. С начала двадцатого века минералогические исследования во многом опираются на результаты синтеза систем, в которых продуктам даются названия их природных двойников. Это обычная практика, хотя она противоречит строгому толкованию определения «встречающееся в природе». В этой книге минерал обозначает природное вещество, и его название снабжается прилагательным искусственный (синтетический), если оно получено лабораторными методами. Возникает вопрос, как относиться к CaCO3 (кальцит), который иногда образует концентрические слои в городском водопроводе: материал оседал из воды в результате естественных процессов, но в системе, созданной человеком. Большинство минералогов будет ссылаться на него по минералогическому названию — кальцит, поскольку человеческое участие в его образовании случайно.

Дальше определение утверждает, что минерал — это однородное твердое тело. Это означает, что оно состоит из единой твердой субстанции, которую нельзя физически разделить на более простые химические соединения. Однородность определить трудно, так как она зависит от масштаба, в котором описывается. Например, образец, который кажется однородным невооруженному глазу, может оказаться неоднородным, состоящим из разных материалов, если рассматривать его под микроскопом при большом увеличении. Прилагательное твердый исключает газы и жидкости. Так, H2O как ледниковый лед — минерал, а как вода — не минерал. Аналогично, жидкую ртуть, которая встречается на некоторых ртутных месторождениях, нужно исключить при строгом толковании определения. Однако в классификации природных материалов такие вещества, которые подобны минералам по составу и местонахождению, называют минералоидами и включают в поле деятельности минералога.

Утверждение, что минерал имеет определенный химический состав, подразумевает, что его можно выразить химической формулой. Например, химический состав кварца описывается как SiO2. Поскольку кварц не содержит других химических элементов, кроме кремния и кислорода, то его формула точна. Однако большинство минералов не имеет такого точно определенного состава. Доломит CaMg(CO3)2 — это не всегда чистый карбонат Ca и Mg. Он может содержать вместо Mg значительное количество Fe и Mn. Поскольку эти количества переменные, говорят, что состав доломита изменяется в определенных пределах и, следовательно, непостоянный. Эти пределы состава можно выразить формулой с теми же атомными (или, точнее, ионными) отношениями, что и в чистом CaMg(CO3)2, в котором Ca:Mg:CO3 =1:1:2. Это приводит к более общему выражению для доломита: Ca(Mg, Fe, Mn) (CO3)2.

Упорядоченное расположение атомов указывает, что внутренняя структурная вязь из атомов (или ионов) представляет правильный геометрический узор. Поскольку это и является критерием кристаллического твердого тела, то минералы кристалличны. Твердые вещества, такие как стекло, в которых отсутствует упорядоченное расположение атомов, называются аморфными. Они вместе с жидкими водой и ртутью, в которых также отсутствует внутренний порядок, называются минералоидами.

В соответствии с традиционным определением, минерал образуется в результате неорганических процессов. Мы предпочитаем предварить это утверждение наречием обычно и, таким образом, включить в сферу минералогии некоторые соединения органического происхождения, которые отвечают всем остальным требованиям понятия минерал. Замечательный пример — это карбонат кальция раковин и моллюсков. Раковины устриц и жемчуг, который в них может быть, состоят в основном из арагонита, идентичного минералу неорганического происхождения. Другие примеры — это сера, образованная действием бактерий, и окись железа, осажденная железными бактериями,

Нефть и уголь, часто относимые к минеральным топливам, не считаются минералами, так как они хотя и образовались естественным путем, но не имеют ни определенного химического состава, ни упорядоченного расположения атомов. Однако местами в угольных пластах под действием высокой температуры улетучивались углеводороды и кристаллизовался оставшийся углерод. Этот остаток уже минерал — графит.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: