История минералогии » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

История минералогии

09.07.2021

Хотя в нескольких параграфах невозможно систематически проследить развитие минералогии, однако можно выделить некоторые ключевые моменты этого развития. Минералогия как самостоятельная наука выделилась относительно недавно, но практика минералогического искусства возникла вместе с человеческой цивилизацией. Природные краски, сделанные из красного гематита и черной окиси марганца, использовались в пещерных росписях древним человеком, а кремневые орудия были желанной собственностью в каменном веке. На росписях гробниц в долине Нила, выполненных почти 5000 лет назад, показаны ремесленники за работой: они взвешивают малахит и драгоценные металлы, плавят металлические руды и выделывают искусные геммы из ляпис-лазури и изумруда. По мере того как каменный век уступал место бронзовому, открывались другие минералы, из которых можно было извлекать металлы.
История минералогии

Первой письменной работой по минералам мы обязаны греческому философу Теофрасту (372—287 гг. до н. э.) и Плинию, который спустя 400 лет записал минералогические идеи своего времени. В последующие 1300 лет был опубликован ряд работ по минералам, в которых было много легенд, но мало фактической информации. Если бы нужно было выбрать событие, свидетельствующее о появлении минералогии как науки, то это была бы публикация в 1556 г. труда немецкого физика Георга Агриколы «De Re Metallica». Этот труд дает детальное описание горных работ своего времени и включает первое описание фактических сведений о минералах. Книга была переведена на английский язык в 1912 г. бывшим президентом Соединенных Штатов Америки Гербертом Гувером и его женой Лy Генри Гувер. В 1669 г. важный вклад в кристаллографию сделал Николас Стеной своим изучением кристаллов кварца. Он отметил, что несмотря на различие в происхождении, размере и облике, углы между соответствующими гранями были постоянными. Более столетия прошло до следующего крупного вклада в эту науку. В 1780 г. Каранжо изобрел прибор (прикладной гониометр) для измерения углов между кристаллическими гранями. В 1783 г. Роме де Лиль выполнил угловые измерения кристаллов, подтверждающие работу Стенона, и сформулировал закон постоянства гранных углов. В следующем 1784 г. Рене Ж. Гаюи показал, что кристаллы строятся путем упаковки крошечных одинаковых строительных блоков, которые он назвал интегральными молекулами. Концепция интегральных молекул продолжает жить почти в первоначальном смысле в современной кристаллографии (элементарные ячейки). Позже (1801 г.), изучив сотни кристаллов, Гаюи развил теорию рациональных индексов кристаллических граней.


В начале девятнадцатого столетия в области минералогии началось быстрое развитие. В 1809 г. Волластон изобрел отражающий гониометр, который позволял очень точно измерять положение граней. Если прикладной гониометр обеспечил необходимыми данными работы по симметрии кристаллов, то отражающий гониометр смог обеспечить обширное, очень точное измерение природных и искусственных кристаллов.

Эти данные сделали кристаллографию точной наукой. В начале XIX в. шведский химик Берцелиус со своими учениками изучал химию минералов и разработал принципы нашей современной химической классификации минералов.

В 1815 г. французский натуралист Кордье, чей вклад в минералогию отмечен тем, что его именем назван минерал кордиерит, направил свой микроскоп на обломки минералов, погруженные в воду. Таким образом он положил начало иммерсионному методу», который позднее, в том же столетии, был развит другими исследователями в важный метод изучения оптических свойств минеральных частиц. Польза микроскопа в изучении минералов сильно возросла благодаря изобретению в 1828 г. шотландцем Вильямом Николем поляризующего приспособления, которое позволило вести систематическое изучение поведения света в кристаллических веществах. Поляризационный микроскоп стал и остается по сей день мощным определительным инструментом в минералогических исследованиях. В последние годы девятнадцатого века Федоров, Шенфлис и Барлоу, работая независимо, почти одновременно разработали теории внутренней симметрии и порядка в кристаллах, которые стали основой для более поздних работ по рентгеновской кристаллографии.

Самое далеко идущее открытие двадцатого столетия следует приписать Максу фон Лауэ из Мюнхенского Университета. В 1912 г. эксперимент, выполненный Фридрихом и Книппингом по предложению фон Лауэ, продемонстрировал, что кристалл может дифрагировать рентгеновские лучи. Таким образом, впервые было доказано правильное и упорядоченное расположение атомов в кристаллическом материале. Почти тотчас же рентгеновская дифракция стала мощным методом для изучения минералов и всех других кристаллических веществ, и в 1914 г. самые первые определения структур кристаллов были опубликованы В.Г. Брэггом и В.Л. Брэггом в Англии. Современное оборудование — приборы для рентгеновской дифракции, управляемые ЭВМ, — сделало возможным относительно быстрое определение очень сложных структур. Привлечение в начале 1960-х годов электронного микроскопа к изучению химии минералов в микромасштабе предоставило еще один мощный инструмент, который теперь постоянно используется для изучения химии минералов, синтетических соединений и стекол.

Минералогия включает теперь широкую область исследований, в которую входят рентгеновская кристаллография, экспериментальная минералогия, петрология (изучение горных пород) и ряд вопросов металлургии, кристаллофизики и керамики.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: