خواص دارویی چیست؟ خواص اصلی مواد معدنی

مواد معدنی ترکیبات شیمیایی هستند (به استثنای عناصر بومی). با این حال، حتی نمونه های شفاف و بی رنگ از این مواد معدنی تقریبا همیشه حاوی مقدار کمی ناخالصی هستند.

محلول های طبیعی یا ذوب که از آن مواد معدنی کریستالیزه می شوند معمولا شامل عناصر زیادی می شوند. در فرایند تشکیل ترکیبات، چند اتم از عناصر کمتر رایج می توانند جایگزین اتم های عناصر اصلی شوند. چنین جایگزینی بسیار رایج است که ترکیب شیمیایی بسیاری از مواد معدنی تنها به ندرت به ترکیب ترکیبات خالص نزدیک می شود.

به عنوان مثال، ترکیب اولیوین معدنی سنگ شکن معمولی در ترکیب دو اصطلاح متفاوت است. اعضای پایان سری: از Forsterite، سیلیکات منیزیم Mg2SiO4، به فایلیت، آهن سیلیکات Fe2SiO4. نسبت Mg: Si: O در اولین کانی و Fe: Si: O - در دومین 2: 1: 4 است.

در olivines ترکیب متوسط، مقادیر رابطه یکسان هستند، به عنوان مثال (Mg + Fe): Si: O 2: 1: 4 است و فرمول به عنوان (Mg، Fe) 2SiO4 نوشته شده است. اگر مقادیر نسبی آهن و منیزیم شناخته شوند، این می تواند در فرمول (Mg0.80Fe0.20) 2SiO4، که می توان آن را مشاهده کرد که 80 درصد از اتم های فلزی منیزیم و 20 درصد آهن است، منعکس می شود.

ساختار   تمام مواد معدنی، به استثنای آب (که بر خلاف یخ، معمولا به مواد معدنی مربوط نمی شود) و جیوه، توسط اجسام جامد در دمای معمولی نشان داده می شوند. با این حال، اگر آب و جیوه بسیار سرد باشند، آنها سخت شدن: آب در 0 درجه سانتیگراد و جیوه در -39 درجه سانتیگراد. در این دما، مولکول های آب و اتم های جیوه ساختار مشخصه درست بلورین سه بعدی را تشکیل می دهند (اصطلاح "کریستال" و "جامد" "در این مورد تقریبا معادل هستند).

بنابراين، مواد معدني داراي مواد بلورين هستند كه خواص آنها به وسيله تركيب هندسي اتم هاي مؤثر و نوع پيوند شيميايي بين آنها تعيين مي شود. یک سلول واحد (کوچکترین زیربخش یک کریستال) از اتم هایی که به طور مرتب فاصله دارند و توسط اوراق قرضه الکترونیکی نگهداری می شوند، ساخته شده است.

این سلول های کوچک، که بی نهایت در فضای سه بعدی تکرار می شوند، یک کریستال را تشکیل می دهند. اندازه سلول های واحد در مواد معدنی مختلف متفاوت است و به اندازه، تعداد و موقعیت نسبی اتم در سلول بستگی دارد. پارامترهای سلول در انستروم یا نانومتر (1 = 10 -8 سانتی متر = 0.1 نانومتر) بیان می شود.

سلول های ابتدایی یک کریستال به صورت تنگ، بدون شکاف تشکیل شده، حجم را پر می کنند و یک شبکه بلوری را تشکیل می دهند. کریستال ها با توجه به تقارن سلول واحد، که با نسبت لبه ها و زاویه ها مشخص می شود، تقسیم می شوند.

معمولا هفت همگونی (به ترتیب افزایش تقارن) مشخص می شود: تریکلینک، تک سلولی، رمبو، تتراگونال، ترگنال، شش ضلعی و مکعبی (ایزومتریک). گاهی اوقات همگن های تریگونال و شش ضلعی از هم جدا نمی شوند و همگام با نام syngony شش ضلعی نامیده می شوند.

Syngonies به 32 کلاس کریستال (نوع تقارن)، از جمله 230 گروه فضایی تقسیم می شوند. این گروه ها در سال 1890 توسط دانشمند روسی E.S. Fedorov شناسایی شدند. با استفاده از تجزیه و تحلیل اشعه ایکس، اندازه سلول واحد مواد معدنی، ترکیب آن، طبقه تقارن و گروه فضایی تعیین می شود و ساختار بلوری است رمزگشایی، یعنی توافق دو جانبه در فضای سه بعدی اتم هایی که سلول واحد را تشکیل می دهند.

ژئومتریک (مورفولوژیکی) کریستالوگرافی

کریستالهای با مسطح، صاف و چهره ی درخشان آنها توجه زیادی به انسان دارند. از زمان ظهور کانی شناسی به عنوان یک علم، کریستالوگرافی به مبانی مطالعه مورفولوژی و ساختار مواد معدنی تبدیل شده است. یافته شده است که چهره های کریستال دارای یک روش متقارن هستند، که اجازه می دهد کریستال را به یک syngony خاص، و گاهی به یکی از کلاس ها (تقارن) (نگاه کنید به بالا).

مطالعات اشعه ایکس نشان داده است که تقارن خارجی کریستال ها به ترتیب منظم داخلی اتم ها مطابقت دارد. اندازه کریستالهای مواد معدنی در گستره بسیار وسیعی - از غولهای با وزن 5 تن (جرم یک بلور کوارتز به خوبی تشکیل شده از برزیل) تا چنان کوچک است که چهره آنها تنها در زیر میکروسکوپ الکترونی قابل تشخیص است.

شکل کریستال حتی یک ماده معدنی در نمونه های مختلف ممکن است تا حدی متفاوت باشد؛ به عنوان مثال، کریستال های کوارتز تقریبا ایزومتریک، سوزن و یا مسطح هستند. با این حال، تمام بلورهای کوارتز، بزرگ و کوچک، اشاره و تخت، هنگامی که سلول های اولیه یکسان تکرار می شوند تشکیل می شوند.

اگر این سلول ها در یک جهت مشخص گرا باشند، کریستال دارای یک شکل ضخیم است، اگر در دو جهت به ضرر سوم باشد، سپس شکل کریستال به صورت جدولی است. از آنجا که زاویه بین چهره های متمادی از همان بلورین دارای مقدار ثابت و مشخص برای هر نوع ماده معدنی است، این ویژگی لزوما در ویژگی های معدنی شامل می شود.

مواد معدنی که توسط یک کریستال به خوبی برش داده می شوند نادر هستند. اغلب آنها به صورت دانه های نامنظم و یا دانه های کریستال یافت می شوند. اغلب مواد معدنی با نوع خاصی از دانه بندی مشخص می شود که می تواند به عنوان علامت تشخیصی عمل کند. چندین نوع واحد وجود دارد.

واحدهای دندریتیک   به مانند برگ های قارچ یا قوزه و مشخصه، به عنوان مثال، pyrolusite. مایع فیبری شامل الیاف موازی پر از تراکم معمول از کریستوتیل و آمبوبیول آزبست است.

ترکیبات Collomorphicداشتن یک سطح صاف و یکپارچه، ساخته شده از الیاف که به طور شعاعی از مرکز مشترک خارج می شوند. توده های گرد بزرگ دارای یک ماستوئید (مالاشی) و کوچکتر - reniform (hematite) یا uviform (psilomelan) هستند.

جمع آوری مقیاس، متشکل از کریستال های کوچک مانند بشقاب مانند میکا و باریت است.

استالاکتیت ها   - تشکیلات رها کردن و رها کردن در شکل یخچال ها، لوله ها، مخروط ها، یا "پرده ها" در غارهای کارست. آنها از تبخیر آب معدنی که از طریق شکاف سنگ آهک عبور می کنند بوجود می آیند و اغلب از کلسیت (کربنات کلسیم) یا آراگونیت تشکیل می شوند.

اولیت ها   - دانه های حاوی توپ های کوچک و شبیه تخم مرغ های ماهی، در برخی از کلسیت (سنگ آهک دولومیت)، گوتیت (سنگ آهن اولیتی) و دیگر سازند های مشابه یافت می شود.

پس از جمع آوری داده های اشعه ایکس و مقایسه آنها با نتایج تجزیه و تحلیل های شیمیایی، مشخص شد که ویژگی های ساختار کریستالی این مواد معدنی بستگی به ترکیب شیمیایی آن دارد. بنابراین پایه های یک علم جدید - شیمی کریستال گذاشته شد.

بسیاری از خواص غیرمستقیم مواد معدنی را می توان بر اساس ساختار بلوری و ترکیب شیمیایی خود در نظر گرفت. برخی از عناصر شیمیایی (طلا، نقره، مس) در بومی یافت می شوند، به عنوان مثال تمیز، نوع آنها از اتمهای الکتریکی خنثی ساخته شده اند (برخلاف اکثر مواد معدنی که اتم ها دارای بار الکتریکی هستند و به نام یون ها نامیده می شوند). یک اتم با کمبود الکترون به طور مثبت شارژ می شود و به عنوان یک کاتیون نامیده می شود؛ یک اتم با اضافه الکترونها دارای بار منفی است و آنیون نامیده می شود.

جذب بین یون های متضاد متضاد، پیوند یونی نامیده می شود و به عنوان نیروی اصلی اتصال در مواد معدنی عمل می کند. الکترون های خارجی با یک نوع دیگر از پیوند، در اطراف هسته در مدارهای عادی مدار را متصل می کنند و اتم ها را با یکدیگر متصل می کنند. پیوند کووالانتی با دوام ترین نوع پیوند است.

مواد معدنی با پیوند کووالانسی معمولا سختی بالا و نقطه ذوب (به عنوان مثال، الماس) دارند. یک پیوند ضعیف واروالس بین واحدهای ساختاری بی طرف الکتریسیته نقش بسیار مهمی در مواد معدنی بازی می کند.

انرژی اتصال چنین واحد های ساختاری (لایه ها یا گروه های اتم) به صورت ناهموار توزیع می شود. پیوند ون دورد ولاس باعث جذب بین مناطق متضاد متضاد در واحد های بزرگتر ساختاری می شود. این نوع پیوند بین لایه های گرافیت (یکی از اشکال طبیعی کربن) مشاهده شده است که به دلیل پیوند قوی کوآنتن اتم های کربن شکل گرفته است. با توجه به پیوندهای ضعیف بین لایه ها، گرافیت دارای سختی کم و تقسیم بسیار دقیق به موازات لایه ها است. بنابراین، گرافیت به عنوان روان کننده مورد استفاده قرار می گیرد.

یونهای شارهای متضاد نزدیک به یکدیگر به فاصله ای نزدیک می شوند که نیروی انفصال نیروی جاذبه را متعادل می کند. برای هر جفت خاص "کاتیون - آنیون"، این فاصله بحرانی برابر با مجموع "شعاع" دو یون است. با تعیین فاصله های بحرانی بین یون های مختلف، اندازه ی شعاع بیشتر یون ها (در نانومتر، نانومتر) ایجاد شد. از آنجایی که اوراق قرضه یونیک خاصیت اکثر مواد معدنی است، ساختار آنها می تواند به شکل توپ های مجاور تجسم شود.

ساختارهای بلورهای یونی عمدتا به اندازه و نشانه شارژ و اندازه نسبی یون ها بستگی دارد. از آنجا که کریستال به طور کلی از لحاظ الکتریکی بی طرف است، مجموع بارهای مثبت یون ها باید برابر با مجموع منفی باشد. در کلرید سدیم (کلرید سدیم، کلرید معدنی) هر یون سدیم دارای اتهام 1 و هر یون کلر -1 (شکل 1)، یعنی هر یون سدیم مربوط به یک یون کلر است. با این حال، در فلوریت (فلوراید کلسیم، CaF2)، هر یون کلسیم دارای بار + 2 و یون فلوراید -1 است. بنابراین، برای حفظ الکترونیورتالیتی کل یونهای فلوراید، باید دو برابر بزرگتر از یونهای کلسیم باشد (شکل 2).

اندازه یون ها نیز احتمال ورود آنها به یک ساختار کریستال داده را تعیین می کند. اگر یون ها همان اندازه هستند و به گونه ای بسته بندی شده اند که هر یون در تماس با 12 نفر دیگر باشد، آنها هماهنگی مناسب دارند.

دو راه برای بسته بندی توپ هایی با اندازه ی مشابه وجود دارد (شکل 3): نزدیکترین بسته بندی مکعبی که به طور کلی منجر به تشکیل کریستال های ایزومتریک می شود و نزدیکترین بسته بندی شش ضلعی، بلورهای شش ضلعی را تشکیل می دهد. به طور كلی، كاتيون ها در اندازه های كوچكتر از آنيون ها هستند، و اندازه آنها در كسر شعاع آنيون كه در هر واحد به كار رفته است، بیان می شود.

معمولا نسبت نسبت به شعاع کاتیون با شعاع آنیون به دست می آید. اگر کاتيون فقط اندکتر از آنيونهايي است که با آن ترکیب شده است، ميتواند با هشت آنيون اطراف آن ارتباط برقرار کند، يا همانطور که گفته ميشود، در هماهنگي هشت بعدي با توجه به آنيونهايي که در آن واقع شده است، در مکعب قرار دارد. این هماهنگی (همچنین مکعب نامیده می شود) ثابت است که نسبت شعاع یونی از 1 تا 0.732 است (شکل 4، a).

با یک نسبت کوچکتر از شعاع یونی، هشت آنیونی نمیتوانند به لایه کاتیون وصل شوند. در چنین مواردی، هندسه بسته بندی، ششمین هماهنگ سازی کاتیت ها را با ترتیب آنیون ها در شش رأس هشت ضلعی (شکل 4، ب) می دهد که در نسبت شعاع آنها از 0.732 تا 0.416 پایدار خواهد بود.

با کاهش بیشتر در اندازه نسبی کاتيون، انتقال به چهار برابر يا تتراژر هماهنگی حاصل می شود، با نسبت پایدار از 0.414 به 0.225 (شکل 4، c)، و سپس به نسبت سه برابر در نسبت 0.225 تا 0.155 (شکل 4، d) و دو برابر با نسبت شعاعی کمتر از 0.155 (شکل 4، e).

اگر چه عوامل دیگر نیز نوع پلی ژن هماهنگ را تعیین می کنند، برای اکثر مواد معدنی، اصل نسبت شعاع یون یکی از ابزارهای موثر پیش بینی ساختار بلوری است.

شکل 4. پودرهای هماهنگ سازی زمانی تشکیل می شوند که آنیون ها در اطراف کاتیون قرار می گیرند. انواع احتمالات آرایش وابسته به اندازه نسبی آنیون ها و کاتیون ها می باشد. نوع های هماهنگی زیر مشخص می شوند: - یک مکعب یا هشت هماهنگی؛ ب - هشت ضلعی یا ششم؛ در - tetrahedral، یا چهار برابر؛ g - هماهنگی مثلثی یا سه گانه؛ هماهنگی d-double

مواد معدنی ترکیب شیمیایی کاملا متفاوت می توانند ساختارهای مشابهی داشته باشند که می توانند با استفاده از چندین اهر هماهنگ هماهنگ شوند. به عنوان مثال، در کلرید سدیم NaCl، نسبت شعاع یون سدیم به شعاع یون کلر 0.535 است که نشان دهنده هماهنگی هشت ضلعی یا ششم است.

اگر شش آنیون در اطراف هر کاتیونی گروه بندی شوند، پس برای حفظ نسبت کاتیون نسبت به آنیون 1: 1، باید در هر آنیونی 6 کاتیون وجود داشته باشد. این یک ساختار مکعبی است که ساختار نوعی کلرید سدیم است.

اگرچه شعاع یونهای سرب و گوگرد به شدت از شعاع یونی سدیم و کلر متفاوت است، اما نسبت آنها نیز هماهنگی ششم را پیش تعیین می کند، بنابراين گالنای PbS دارای ساختاری مانند کلرید سدیم است، به عنوان مثال هالیت و گالنات، سازنده است.

ناخالصی ها در مواد معدنی معمولا به عنوان یون ها جایگزین یون های معدنی می شوند. چنین جایگزینی به شدت بر اندازه یون ها تاثیر می گذارد. اگر شعاع دو یون برابر یا کمتر از 15٪ متفاوت باشد، آنها به راحتی قابل تعویض هستند. اگر این تفاوت 15-30٪ باشد، چنین جایگزینی محدود است. با تفاوت بیش از 30٪، جایگزینی تقریبا غیرممکن است.

نمونه های بسیاری از جفت های مواد معدنی سازه با ترکیب شیمیایی مشابه وجود دارد که بین جایگزینی یون ها اتفاق می افتد. بنابراین، کربنات سیدریت (FeCO3) و رودوکروسیت (MnCO3) ساختارهای مشابهی دارند و آهن و منگنز می توانند در هر نسبت جایگزین یکدیگر شوند، به همین ترتیب تشکیل می شوند. راه حل های جامد یک سری پیوسته از راه حل های جامد بین این دو مواد معدنی وجود دارد. در جاهای دیگر مواد معدنی، یونهای جایگزینی متقابل محدود هستند.

از آنجایی که مواد معدنی از لحاظ الکتریکی خنثی هستند، بار یونها نیز بر جایگزینی متقابل آنها تاثیر می گذارد. اگر جايگزيني با يون جسم متداول رخ دهد، در بعضي از اين ساختار، جايگزيني دوم بايد انجام شود، در حالي كه شار يون جايگزين براي اختلالات الکتروتوره ناشي از اولين جريان را جبران مي کند. چنین جایگزینی مشتق شده در فلدسپارها - پلاژیوکلاز اشاره شده است، زمانی که کلسیم (Ca2 +) جایگزین سدیم (Na +) با تشکیل یک سری پیوسته از محلول جامد می شود.

شارژ مثبت بیش از حد که از جایگزینی یون Ca2 + با یون Na + با جایگزینی همزمان سیلیسیم (Si4 +) با آلومینیوم (Al3 +) در قسمت های مجاور ساختار جبران می شود.

خصوصیات فیزیکی مواد معدنی

اگر چه ویژگی های اصلی مواد معدنی (ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری داخلی) بر اساس تجزیه و تحلیل شیمیایی و روش ساختاری اشعه ایکس ایجاد می شوند، آنها به طور غیر مستقیم در خواصی که به راحتی مشاهده یا اندازه گیری می شوند، منعکس می شوند. برای تشخیص اکثر مواد معدنی، برای اندازه گیری درخشندگی، رنگ، تراکم، سختی، تراکم آن کافی است.

درخشش   - ویژگی کیفی نور منعکس شده توسط معدنی. برخی از مواد معدنی ممتاز به شدت نور را بازتاب می دهند و دارای شفافیت فلزی هستند. این مشخصه سنگ معدن، به عنوان مثال، گالن (معدنی سرب)، کلکوپیریت و بنتیت (مواد معدنی مس)، argentite و acanthite (مواد معدنی نقره) است.

اکثر مواد معدنی جذب یا انتقال بخش قابل توجهی از نور در حال سقوط بر روی آنها و یک بلستر غیر فلزی. برخی از مواد معدنی دارای یک درخشش هستند که از فلزات به فلزات غیر متالیک منتقل می شوند که نیمه فلزی نامیده می شود.

مواد معدنی با یک بلستر غیر فلزی معمولا نور رنگی هستند، بعضی از آنها شفاف هستند. کوارتز، گچ و میکا نور اغلب شفاف است. دیگر مواد معدنی (به عنوان مثال کوارتز سفید شیرین) که نور را انتقال می دهند، اما از طریق آن نمی توان اشیا را به روشنی تشخیص داد، شفاف هستند. مواد معدنی حاوی فلزات از دیگران در انتقال نور متفاوت هستند.

اگر نور از طریق مواد معدنی عبور کند، حتی در لبه های کوچک تر غلات، معمولا غیر فلزی است. اگر نور عبور نكند، آن كانسار است. با این حال، موارد استثنایی وجود دارد: به عنوان مثال، اسپالالیت نور (معدنی روی) و یا شمشیر (معدنی جیوه) اغلب شفاف یا شفاف است.

مواد معدنی در ویژگی های کیفی بلورهای غیر فلزی تفاوت دارند. خاک رس دارای اشعه خفیف خاکستری است. کوارتز بر روی چهره های کریستال یا روی سطوح شکستن، شیشه، تالک، به جزئه های نازک در کنار هواپیما های تقسیم شده، مروارید مادر است. زرق و برق دار درخشان الماس درخشان است که الماس نامیده می شود.

هنگامی که نور بر روی یک ماده معدنی با بلورهای غیر فلزی فرو میریزد، از سطح مواد معدنی تا حدودی منعکس می شود و در این مرز جزئی فرو ریخته است. هر ماده با یک شاخص انکساری خاص مشخص می شود. از آنجا که این شاخص را می توان با دقت بالا اندازه گیری کرد، این نشانه بسیار مفید تشخیصی مواد معدنی است.

ماهیت روشنایی بستگی به شاخص شکست دارد و هر دو آنها به ترکیب شیمیایی و ساختار کریستال معدنی وابسته است. در مورد کلی، مواد معدنی شفاف حاوی اتمهای فلزات سنگین با درخشندگی قوی و شاخص انکساری بالا متمایز هستند. این گروه شامل مواد معدنی مشترک مانند زغالسنگ (سولفات سرب)، قسیوتریت (اکسید قلع) و تیتانیون، یا اسپین (سیلیکات کلسیم و سیلیکات تیتانیوم) هستند.

مواد معدنی شامل عناصر نسبتا سبک نیز می توانند درخشندگی قوی و شاخص انکساری بالا داشته باشند، اگر اتم های آنها به شدت بسته بندی شده و توسط پیوندهای شیمیایی قوی نگه داشته شوند. مثال اصلی الماس است که تنها یک عنصر کربن سبک تشکیل شده است.

به میزان کم، این نیز برای کانی شناسی کورندوم (Al2O3)، که انواع رنگ شفاف - روبی و یا یاقوت کبود، درست است - سنگ های قیمتی هستند. گرچه کوراندوم شامل اتم های آلومینیوم و اکسیژن است، آنها به گونه ای در هم آمیخته اند که کانی دارای درخشندگی نسبتا قوی و شاخص شکستگی نسبتا بالا است.

برخی از درخشندگی (چرب، موم، خراشیده، ابریشمی، و غیره) بستگی به وضعیت سطح مواد معدنی و یا ساختار سنگ معدن دارد؛ براق براق ویژگی بسیاری از مواد آمورف (از جمله مواد معدنی شامل عناصر رادیو اکتیو اورانیوم یا توریم) است.

رنگ - قابلیت تشخیص ساده و راحت. نمونه هایی از جمله پرییت زرد برنج (FeS2)، گالین سرب خاکستری (PbS) و آرسنوپیریت سفید نقره (FeAsS2) هستند. برای سایر مواد معدنی سنگی با بلورهای فلزی یا نیمه رسانا، رنگ مشخصی را می توان با بازی نور در یک فیلم سطح نازک (نیمه شفاف) پنهان کرد. این مشخصه بیشتر مواد معدنی مس، به ویژه Bornite است، که به علت رنگ آمیزی آبی و سبز پر زرق و برق، که به سرعت در شکستگی جدید ظاهر می شود، نامیده می شود "سنگ طاووس". با این حال، دیگر مواد معدنی مس در رنگ های شناخته شده رنگ شده اند: مالاکیت - در سبز، آزاریت - در آبی رنگ.

برخی از مواد معدنی غیر فلزی به وضوح قابل تشخیص توسط رنگ به علت عنصر اصلی شیمیایی (زرد - گوگرد و سیاه و سفید - خاکستری تیره - گرافیت، و غیره). بسیاری از مواد معدنی غیر فلزی متشکل از عناصر هستند که آنها را با رنگ خاصی ارائه نمی دهند، اما آنها دارای رنگ های شناخته شده هستند که رنگ آن ناشی از حضور ناخالصی های عناصر شیمیایی در مقادیر کم است که قابل مقایسه با شدت رنگ آنها نیست. چنین عناصر کروموفور نامیده می شود؛ یون های آنها توسط جذب نور انتخابی متمایز می شوند. به عنوان مثال، یک اتمسفید عمیق بنفش، رنگ آن را به یک مخلوط ناچیز آهن در کوارتز متعهد می کند، و رنگ سبز ضخیم زمرد، با مقدار کمی کروم در بریل ارتباط دارد.

رنگ آمیزی از مواد معدنی معمولا بی رنگ ممکن است به علت نقص در ساختار بلوری (به علت موقعیت های خالی از اتم در شبکه یا وارد شدن یون های خارجی) ظاهر شود، که می تواند موجب جذب انتخابی برخی از طول موج در طیف نور سفید شود. سپس مواد معدنی در رنگهای مکمل نقاشی می شوند. سنگهای قیمتی، یاقوت کبود و آلکاندریت ها رنگ آمیزی خود را به طور دقیق به اثرات نورانی می رسانند.

مواد معدنی بی رنگ می تواند با مکانیکی رنگ باشد. بنابراین، انتشار پراکنده نازک هماتیت، کوارتز را به رنگ قرمز، کلریت - سبز می دهد. کوارتز شیر حاوی گاز مایع است. اگر چه رنگ مواد معدنی یکی از خواص قابل تشخیص در تشخیص مواد معدنی است، اما باید با احتیاط مورد استفاده قرار گیرد، زیرا به عوامل بسیاری بستگی دارد.

با وجود تغییر رنگ رنگ بسیاری از مواد معدنی، رنگ پودر معدنی بسیار ثابت است و بنابراین یکی از ویژگی های مهم تشخیصی است. معمولا، رنگ پودر معدنی بر اساس خط (به اصطلاح "رنگ خط") تعیین می شود، که مواد معدنی از بین می رود، زمانی که آن را بر روی یک ورق چینی نجلا (بیسکویت) اجرا می شود. به عنوان مثال، فلوریت معدنی در رنگ های مختلف رنگ است، اما ویژگی آن همیشه سفید است.

انشعاب   خصوصیات مشخصه مواد معدنی رفتار آنها در هنگام تقسیم شدن است. به عنوان مثال، کوارتز و تورمالین، سطح شکستگی شبیه شکسته شدن شیشه، دارای شکستگی پوسته است. برای سایر مواد معدنی، شکستگی را می توان به عنوان خشن، ناهموار یا تقسیم بندی نامید.

برای بسیاری از مواد معدنی، مشخصه یک شکستگی نیست، بلکه یک شکاف است. این به این معنی است که آنها در امتداد خطوط صاف به طور مستقیم به ساختار بلوری خود مربوط می شوند. نیروهای پیوند بین لایه های شبکه کریستال می توانند بسته به جهت بلوری، متفاوت باشند.

اگر در بعضی جهات آنها بسیار بزرگتر از دیگران هستند، پس معدنی در برابر ضعیف ترین پیوند کراک قرار می گیرد. از آنجایی که تقسیم بندی همیشه موازی با هواپیماهای اتمی است، می توان آن را با نشان دادن جهت های کریستالوگرافی نشان داد. به عنوان مثال، هالیت (NaCl) دارای مکعب بیش از مکعب است، به عنوان مثال سه جهت عمود بر یک تقسیم ممکن است.

شکاف نیز با سهولت تظاهر و کیفیت سطح شکاف در حال ظهور مشخص می شود. میکا دارای یک شکاف بسیار عالی در یک جهت است، به عنوان مثال به راحتی به ورق های بسیار نازک با سطح براق صاف تقسیم می شود. در توپاز، شکاف کامل در یک جهت است.

مواد معدنی می توانند دارای دو، سه، چهار یا شش جهت انشعاب، که در آن آنها به همان اندازه آسان به تقسیم، و یا چند جهت انشعاب از درجه های مختلف. بعضی از مواد معدنی هیچ انحرافی ندارند. از آنجایی که انشعاب به عنوان تظاهر ساختار داخلی مواد معدنی، ویژگی غیر قابل تغییر آنهاست، به عنوان یک ویژگی تشخیصی مهم عمل می کند.

سختی - مقاومت در برابر خرد شدن مواد معدنی. سختی به ساختار بلوری بستگی دارد: اتمهای متصل شده در ساختار معدنی قوی تر است، سخت تر آن است که آن را خراشید. تالک و گرافیت از مواد معدنی لایه ایی نرم که از لایه های اتمی تشکیل شده اند و با نیروهای بسیار ضعیف ارتباط دارند. آنها به لمس چرب می شوند: وقتی لکه بر روی پوست دست، لاغر ترین لایه های فرد را از بین می برد. سنگین ترین ماده معدنی، الماس است که در آن اتم های کربن چنان محکم هستند که تنها با یک الماس خراشیده می شود.

در آغاز قرن نوزدهم معدن شناس اتریشی F.Moos ترتیب 10 مواد معدنی را به منظور افزایش سختی. از آن به بعد، به عنوان استانداردهای سختی نسبی مواد معدنی، به اصطلاح مورد استفاده قرار گرفته است. مقیاس محس

سختی چیدمان موز

برای تعیین سختی مواد معدنی، شناسایی سخت ترین مواد معدنی که ممکن است خراشیده شوند، ضروری است. سختی مواد معدنی مورد مطالعه بیشتر از سختی مواد معدنی خراشیده شده توسط آن است، اما کمتر از سختی مواد معدنی بعدی در مقیاس Mohs.

برای تعیین سرعت سختی، می توانید مقیاس زیر، ساده تر و عملی تر را استفاده کنید.

نیروهای پیوند می توانند بسته به جهت بلورینگی متفاوت باشند و از آنجا که سختی تخمین تقریبی این نیروها است، می تواند در جهت های مختلف متفاوت باشد. این تفاوت معمولا کوچک است، استثناء کیانیت است که دارای سختی 5 در جهت موازی با طول بلوری و 7 در جهت عرضی است. در عمل کانی شناسی، اندازه گیری مقادیر مطلق سختی (به اصطلاح میکرو سختی) با استفاده از ابزار اسکلرورتر، که در کیلوگرم بر میلی متر بیان می شود نیز استفاده می شود.

تراکم   توده اتم های عناصر شیمیایی از هیدروژن (سبک ترین) تا اورانیوم (سنگین ترین) متفاوت است. مسائل دیگر برابر است، جرم ماده ای که از اتم های سنگین تشکیل شده است بیشتر از ماده ای است که از اتم های سبک تشکیل شده است. به عنوان مثال، دو کربنات - آراگونیت و سرسیت - دارای یک ساختار داخلی مشابه هستند، اما ساختار آراگونیت از اتم های کلسیم نور تشکیل شده و ترکیب آن از اتم های سرب است. به عنوان یک نتیجه، توده سرسیست بیش از جرم آراگونیت همان حجم است.

توده در واحد حجم مواد معدنیهمچنین به چگالی بسته های اتم بستگی دارد. کلاسیت مانند آراگونیت، کربنات کلسیم است، اما در کلسیت، اتم ها کمتر محکم بسته بندی می شوند، زیرا در هر واحد حجم آن کمتر از آراگونیت است. توده یا تراکم نسبی بستگی به ترکیب شیمیایی و ساختار داخلی دارد.

تراکم - نسبت جرم یک ماده به جرم حجم مشابه آب در 4 درجه سانتیگراد است. بنابراین اگر جرم معدنی 4 گرم و جرم همان حجم آب 1 گرم باشد، تراکم این ماده معدن 4 است. در کانی شناسی معمولا بیان گر تراکم در g / cm3 .

تراکم   - نشانه مهم تشخیصی مواد معدنی، و اندازه گیری آن آسان است. اول، نمونه در هوا و سپس در آب وزن می شود. از آنجا که نمونه، غوطه ور شده در آب، توسط نیروی شناور به سمت بالا هدایت می شود، وزن آن کمتر از هوا است. کاهش وزن برابر با وزن آب زده شده است. بنابراین، تراکم با نسبت جرم نمونه در هوا و از دست دادن وزن آن در آب تعیین می شود.

پیرو برقبرخی از مواد معدنی مانند تورمالین، کلامین و غیره هنگام گرم شدن یا خنک شدن الکتریکی می شوند. این پدیده را می توان با گرده افشانی یک ذرات خنک کننده با مخلوطی از پودر گوگرد و سرب قرمز مشاهده کرد. در این مورد، گوگرد پوشش میدان های مثبت سطح مواد معدنی را پوشش می دهد و سرخ قرمز مناطق با بار منفی را پوشش می دهد.

مغناطیس –   این خاصیت برخی از مواد معدنی است که روی یک سوزن مغناطیسی عمل می کنند یا توسط یک آهنربا جذب می شوند. برای تعیین مغناطیس با استفاده از یک سوزن مغناطیسی، روی یک پایه تیز قرار دهید یا یک شانه مغناطیسی، نوار. همچنین استفاده از یک سوزن مغناطیسی یا چاقو بسیار مناسب است.

در حین آزمایش مغناطیس، سه مورد ممکن است:

الف) زمانی که معدن در فرم طبیعی خود ("به خودی") بر روی سوزن مغناطیسی عمل می کند،

ب) زمانی که کانی تنها پس از کربن در شعله ی کاهش لوله لوله لحیم کاری می شود

ج) زمانی که ماده معدنی قبل یا بعد از کالکشن شدن در شعله ی در حال کاهش، مغناطیس را نشان نمی دهد. برای سرخ کردن شعله احیا کننده لازم است که قطعه های کوچک 2-3 میلی متر را بگیریم.

درخشان   بسیاری از مواد معدنی که به خودی خود نشخوار نمی کنند، در شرایط ویژه ای ظاهر می شوند (هنگام گرم شدن، در معرض اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش و کاتد، ترک خورده، خش، و غیره).

فسفرسانس، لومینسانس، ترمولومینسانس و تریلیومومینسانس معدنی وجود دارد.

فسفرانسنس توانایی یک ماده معدنی است که پس از قرار گرفتن در معرض آن با یک یا دیگر اشعه ها (ویلمیت) تبخیر می شود.

لومینسانس - توانایی درخشندگی در زمان تابش (شئلیات با اشعه ماوراء بنفش و کادو، کلسیت و غیره).

Thermoluminescence - تابش هنگام گرم شدن (فلوریت، آپاتیت).

Triboluminescence - لومینسانس در هنگام خراشیدن با یک سوزن یا تقسیم (میکا، کورودوم).

رادیواکتیویتهبسیاری از مواد معدنی حاوی عناصر نایوبیم، تانتالیم، زیرکونیوم، زمین های نادر، اورانیوم و توریم اغلب دارای رادیواکتیو نسبتا قابل توجه هستند که حتی توسط رادیوموم خانگی نیز قابل شناسایی است که می تواند به عنوان یکی از ویژگی های تشخیصی مورد استفاده قرار گیرد. برای بررسی رادیواکتیویته، ابتدا میزان پس زمینه را اندازه گیری و ثبت کنید، سپس معدنی را، شاید نزدیک به آشکارساز دستگاه، بیابید. افزایش قرائت بیش از 10-15٪ می تواند نشان دهنده رادیواکتیویته معدنی باشد.

هدایت الکتریکی   تعدادی از مواد معدنی هدایت الکتریکی قابل توجهی دارند که به آنها اجازه می دهد تا از مواد معدنی مشابه مشخص شوند. این را می توان با تستر خانگی معمولی بررسی کرد.

تعیین مواد معدنی به وسیله خواص فیزیکی ساخته شده است که توسط ترکیب مواد و ساختار شبکه کریستالی معدنی تعیین می شود. این رنگ مواد معدنی و پودر آن، درخشان، شفافیت، ماهیت شکستگی و انشعاب، سختی، گرانش، مغناطیس، هدایت الکتریکی، قالبگیری، شکنندگی، اشتعال و بوی، طعم و مزه، زبری، محتوای چربی، هیدروکسی است. در تعیین برخی از مواد معدنی، نسبت آنها به 5-10٪ اسید هیدروکلریک می تواند مورد استفاده قرار گیرد (کربنات جوش).

سوال ماهیت رنگ آمیزی مواد معدنی بسیار پیچیده است. ماهیت رنگ آمیزی برخی از مواد معدنی هنوز مشخص نشده است. در بهترین حالت، رنگ ماده معدنی توسط ترکیب طیفی نور منعکس شده توسط معدنی تعیین می شود و یا به علت خواص ذاتی آن، برخی از عناصر شیمیایی این مواد معدنی، ترکیبات رقیق شده دیگر مواد معدنی، مواد آلی و سایر علل است. رنگدانه رنگ آمیزی گاهی اوقات اتفاق می افتد، ناهموار، در نوارها پخش می شود، و الگوهای رنگارنگ (به عنوان مثال، با آگات) را می دهد.

گروه های بی نظیر آهتی

رنگ برخی از مواد معدنی شفاف به علت انعکاس نور بر روی آنها از سطوح داخلی، ترک و یا ورودی تغییر می کند. اینها پدیده رنگ آمیزی رنگین کمان از مواد معدنی کلکوپیریت، پیریت و انزال - رنگ آبی و آبی لابرادور است.

برخی از مواد معدنی چند رنگ هستند (پلی چرم) و در طول کریستال (تورمالین، آمتیست، بریل، گچ، فلوریت و غیره) رنگ مختلفی دارند.

رنگ معدن گاهی اوقات می تواند نشانه تشخیصی باشد. به عنوان مثال، نمکهای آب مس سبز یا آبی هستند. ماهیت رنگ مواد معدنی بصری، معمولا با مقایسه رنگ مشاهده شده با مفاهیم شناخته شده: شیر سفید، سبز روشن، قرمز گیلاس، و غیره این ویژگی همیشه برای مواد معدنی مشخص نیست، زیرا رنگ بسیاری از آنها بسیار متفاوت است.

اغلب این رنگ به وسیله ترکیب شیمیایی ماده معدنی یا حضور ناخالصی های مختلفی تعیین می شود که در آن عناصر شیمیایی - chromophores (کروم، منگنز، وانادیوم، تیتانیوم و غیره) وجود دارد. مکانیزم ظاهر یک رنگ خاص بر روی سنگهای همیشه هنوز هم روشن نیست، از آنجا که یک عنصر شیمیایی مشابه می تواند سنگهای مختلف را در رنگ های مختلف رنگ: حضور کروم باعث قرمز و قرمز مایل به سبز می شود.

ویژگی های رنگ

علامت تشخیصی قابل اطمینان نسبت به رنگ معدنی، رنگ پودر آن است، زمانی که مواد معدنی به سطح مات از صفحه پرسلن خراشیده می شوند. در برخی موارد، رنگ خط با رنگ ماده معدنی همخوانی دارد، در برخی دیگر کاملا متفاوت است. بنابراین، در cinnabar، رنگ مواد معدنی و پودر قرمز است، در حالی که در پریت زرد برنج، صفات سبز و سیاه است. این خط توسط مواد معدنی نرم و متوسط ​​تهیه می شود، در حالی که سخت آن ها تنها صفحه را خراشیده و حفره ها را بر روی آن خالی می کنند.

رنگ خط مواد معدنی بر روی صفحه پرسلن

شفافیت

با توانایی انتقال نور، مواد معدنی به چند گروه تقسیم می شوند:

• شفاف   (سنگ کریستال، نمک سنگ) - انتقال نور، اشیاء از طریق آنها به وضوح قابل مشاهده است؛
• شفاف   (کلسدون، اوپال) - اشیاء، اشیاء به سختی از طریق آنها قابل مشاهده است؛
• شفاف   فقط در سوابق بسیار نازک؛
• ماته   - نور حتی در صفحات نازک (پرییت، مگنتیت) انتقال نمی یابد.

درخشش

زرق و برق توانایی یک معدنی برای نشان دادن نور است. هیچ تعریف علمی دقیق از براق وجود ندارد. مواد معدنی با ظرافت فلزی به عنوان مواد معدنی جلا وجود دارد (پیریت، گالن)؛ با نیمه فلزی (الماس، شیشه ای، مات، جیر، موم، مروارید مادر، با رنگین کمان رنگ، ابریشمی).

انشعاب

پدیده شکاف در مواد معدنی توسط چسبندگی ذرات درون بلورها تعیین می شود و به علت خواص کریستال های آنها است. تقسیم مواد معدنی به راحتی به موازات شبکه های چگال ترین کریستال ها نزدیک می شود. این شبکه ها اغلب و در بهترین پیشرفت در محدودیت خارجی کریستال ظاهر می شود.

تعداد هواپیماهای انفجاری برای مواد معدنی مختلف متفاوت است، به شش می رسد و درجه کمال هواپیما های مختلف ممکن است ناهموار باشد. انواع مختلفی از شکاف وجود دارد:

• کاملا کامل استهنگامی که معدنی بدون تلاش ویژه به ورق های جداگانه یا صفحات با سطوح براق صاف - هواپیما برش (گچ) تقسیم می شود.
• کاملبر روی یک اثر نور بر روی یک ماده معدنی که به قطعات تبدیل می شود، بر روی سطوح حتی براق محدود می شود. سطوح بی عیب و نقص درون هواپیما تقسیم بندی بسیار نادر است (کلسیت به رمبو هادون های معمولی از ابعاد مختلف، نمک سنگی به مکعب ها، اسفالریت به دوکجهرهای رامبنی شکسته می شود).
• متوسط، که در این حقیقت بیان می شود که هنگام برخورد با مواد معدنی، کینک ها در هر دو روی هواپیما ها و در سطوح ناهموار (فلدسپارها - اوروکلاز، میکروکلن، لابرادور) شکل می گیرند
• ناقص. هواپیما های شکافت در معدن با مشکلاتی مواجه می شوند (آپاتیت، الیوین).
• بسیار ناقص است. هواپیما های شکافت در معدن وجود ندارد (کوارتز، پیریت، مگنتیت). در همان زمان، گاهی اوقات کوارتز (کریستال سنگ) در بلورهای خرد شده یافت می شود. بنابراین، ضروری است که چهره های طبیعی کریستال را از هواپیما های انشعابی، که در شکستگی مواد معدنی دیده می شود، تشخیص دهیم. هواپیما می تواند به صورت موازی باشد و در یک نگاه "تازه" و براق تر باقی بماند.

کینک

ماهیت سطح تشکیل شده در طی شکست (تقسیم) ماده معدنی متفاوت است:

1. شکستن راستاگر مواد معدنی در امتداد هواپیما های تقسیم، مانند، مانند، در میکا، گچ و بلستس کلسیت تقسیم شده است.
2. شکستن مرحله   در حضور در معادن خطوط تقسیم متقاطع به دست می آید؛ آن را می توان در فلدسپارها، کلسیت مشاهده کرد.
3. نابغه کینک   با مشخص شدن فقدان مناطق شکاف درخشان توسط شکاف، به عنوان مثال، در کوارتز مشخص می شود.
4. کیک دانه ای   مشاهده شده در مواد معدنی با ساختار بلوری بلورین (مگنتیت، کرومیت).
5. کیک زمینی   مشخصه های مواد معدنی نرم و بسیار متخلخل (لیمونیت، بوکسیت).
6. سرخ   - با مناطق محدب و مقعر مانند پوسته (apatite، opal).
7. ابرها   (سوزن) - یک سطح ناهموار با چسبانده شده در یک جهت (سلنیت، کریستولیل اسبست، هورنبلند).
8. قلاب دار   - بی نظمی های قلاب در سطح تقسیم (مس نجیب، طلا، نقره) ظاهر می شود. این نوع شکستگی مشخصه فلزات ورقه ای است.

کیک صاف بر روی میکا. کیک ناهموار روی کوارتز صورتی. قدم زدن بر روی هالیت. © راب لاوینسکی کیک دانه ای کرومیت. © پیتر سوزونوفسکی
   شکستگی قارچ Limonite. شکستگی سرخ در کرم. شکستگی درخشان بر روی آتیینولیت. © راب لاوینسکی کینک بر روی مس

سختی

سختی مواد معدنی   - میزان مقاومت بیرونی آنها به نفوذ مواد معدنی جامد دیگر، بستگی به نوع شبکه کریستال و قدرت اوراق قرضه اتم ها (یون ها) دارد. سختی با خراش سطح مواد معدنی با ناخن، چاقو، شیشه یا مواد معدنی با سختی شناخته شده Moh است که شامل 10 مواد معدنی با تدریج افزایش سختی (در واحد نسبی) تعیین می شود.

موقعیت نسبی مواد معدنی با توجه به درجه افزایش سختی آنها هنگام مقایسه مقایسه می شود: تعیین دقیق سختی الماس (سختی در مقیاس برابر با 10) نشان می دهد که بیش از 4000 بار بالاتر از تالک است (سختی 1).

مقیاس محس

توده اصلی مواد معدنی دارای سختی 2 تا 6 است. مواد معدنی سخت تر اکسید های غیر آبی و برخی سیلیکات هستند. هنگام تعیین معدن در سنگ، لازم است مطمئن شوید که معدنی مورد آزمایش قرار گرفته است و نه سنگ.

وزن مخصوص

وزن مخصوص از 0.9 تا 23 g / cm 3 متغیر است. برای اکثر مواد معدنی، آن 2-3.4 گرم بر سانتی متر مربع است، کانی های سنگی و فلزات بومی بالاترین وزن مخصوص 5.5-23 گرم در سانتی متر است. گرانش دقیق دقیق در آزمایشگاه تعیین می شود و در معاینه طبیعی با "وزن کردن" نمونه بر روی دست:

1. نور (با وزن مخصوص تا 2.5 g / cm 3) - گوگرد، سنگ نمک، گچ و سایر مواد معدنی.
2. متوسط ​​(2.6-4 g / cm 3) - کلسیت، کوارتز، فلوریت، توپاز، سنگ آهن و سایر مواد معدنی.
3. با نسبت زیادی (بیش از 4). این باریت (گرانش) است - با وزن مخصوص 4.3 - 4.7، سنگ معدن سولفور سرب و مس - وزن مخصوص 4.1 - 7.6 گرم بر سانتی متر مربع، عناصر بومی - طلا، پلاتین، مس، آهن و تی .d با وزن مخصوص 7 تا 23 گرم بر سانتی متر مربع (ایریدیوم اسمیکا - 22.7 g / cm 3، ایریدیوم پلاتین - 23 g / cm 3).

مغناطیس

یکی از علائم تشخیصی است که داروی مواد معدنی جذب شده توسط یک آهنربا یا یک سوزن قطب نمای مغناطیسی است. مگنتیت و پری کتیت قوی مواد معدنی مغناطیسی هستند.

زبری و شکنندگی

انعطاف پذیر، مواد معدنی هستند که وقتی با یک چکش مواجه می شوند، شکل خود را تغییر می دهند، اما از بین نمی روند (مس، طلا، پلاتین، نقره). شکننده - زمانی که به قطعات کوچک درهم شکستن.

هدایت الکتریکی

هدایت الکتریکی مواد معدنی توانایی مواد معدنی برای انجام جریان الکتریکی تحت عمل میدان الکتریکی است. در غیر این صورت، مواد معدنی متعلق به دی الکتریک ها، به عنوان مثال غیر هدایت کننده

اشتعال پذیری و بویایی

برخی از مواد معدنی از بازی به آتش می افتند و بوی خاصی را بوجود می آورند (گاز سولفور، گاز سوز، بوی معطر، اوزوکریت - بوی مونوکسید کربن خفیف). بوی سولفید هیدروژن هنگامی که در معرض مارکوزیت، پیریت، کوارتز سنگ زنی، فلوریت، کلسیت قرار می گیرد، ظاهر می شود. هنگامی که قطعات فسفر را با هم بشوئید، بوی سوختگی استخوان ظاهر می شود. هنگامی که خیس شده، کائولینیت بوی یک اجاق گاز می شود.

طعم

سلیقه ها تنها توسط مواد معدنی به خوبی محلول در آب ایجاد می شود (هالیت یک طعم شور است، سیلین کمی تلخ است).

رطوبت و محتوای چربی

تالکو، کائولینیت، جسورانه، کمی لکه دار، خشن - بوکسیت، گچ.

هموگلوبین

این ویژگی از مواد معدنی برای مرطوب شدن، جذب مولکول های آب از محیط زیست، از جمله از هوا (کارنالیت).

برخی از مواد معدنی با اسید واکنش نشان می دهند. برای شناسایی مواد معدنی، که با ترکیب شیمیایی نمک کربنیک اسید، مناسب است واکنش آنها را با اسید هیدروکلریک ضعیف (5 تا 10 درصد) (کلسیت، دولومیت) استفاده کنید.

رادیواکتیویته

رادیواکتیویت می تواند یک ویژگی تشخیصی مهم باشد. برخی از مواد معدنی حاوی عناصر شیمیایی رادیواکتیو (مانند اورانیوم، توریم، تانتالم، زیرکونیم، توریم) اغلب رادیواکتیو قابل توجهی دارند که با رادیوموم خانگی قابل تشخیص است. برای بررسی رادیواکتیویته ابتدا میزان پسماند رادیواکتیو را اندازه گیری و ثبت کنید، سپس یک ماده معدنی را در دستگاه آشکارساز قرار دهید. افزایش قرائت بیش از 15٪ نشان دهنده رادیواکتیو معدن است. مواد معدنی رادیواکتیو عبارتند از: abernathite، bannerite، gadolinite، monazite، orthite، زیرکون و غیره

درخشان

فلوریت درخشان

برخی از مواد معدنی که خودشان تابش نمی تابند، در شرایط مختلف مختلف (حرارت، اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش و کاتد، در هنگام ترک خوردن و حتی خراشیده شدن) شروع به تابش می کنند. انواع مختلفی از نور خورشید وجود دارد:

1. فسفرانسنس توانایی یک ماده معدنی است که برای چند دقیقه و چند ساعت پس از قرار گرفتن در معرض آن با اشعه های خاصی (willemite پس از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش کوتاه) روشن می شود.
2. لومینسانس - توانایی درخشندگی در لحظه تابش با برخی از اشعه ها (شئلیت در هنگام تابش اشعه ماوراء بنفش و اشعه آبی روشن می شود).
3. Thermoluminescence - هنگامی که گرم می شود (فلوریت درخشان بنفش و صورتی).
4. Triboluminescence - درخشش در زمان خراشیدن با چاقو یا تقسیم (کورودوم).

ستارگانگی

اثر ستارگان یا ستارگان

ستارگی یا اثر ستاره در مواد معدنی کمی ذاتی است. این شامل انعکاس (اشاعه) اشعه های نور از مواد افزودنی در معدنی است که در امتداد برخی از جهات کریستالوگرافی گرا قرار دارد. بهترین نمایندگان این اموال، ستاره ای یاقوت کبود و ستاره ای است.

در مواد معدنی با ساختار فیبری (چشم گربه)، یک نوار نازک از نور وجود دارد که می تواند جهت آن هنگام تبدیل سنگ (تابش) تغییر کند. نور درخشان در سطح اپال یا درخشان رنگ طاووس یک لابرادور به علت تداخل نور است - با مخلوط کردن اشعه های نور هنگامی که از لایه های توپ های سیلیکا بسته بندی شده (در اپال) و یا از باریک ترین لایه بلوری پخش (لابرادور، سنگ ماه) منعکس شده است.

خواص اصلی مواد معدنی:

زرق و برق و شفافیت (فلزات، نیمه فلزی و غیر فلزی - الماس، شیشه، چرب، موم، ابریشمی، مروارید مادر، و غیره) به دلیل مقدار نور منعکس شده از سطح مواد معدنی و بستگی به شاخص انکسار آن است. با شفافیت، مواد معدنی به شفاف، شفاف، شفاف در قطعات نازک و مات شکسته تقسیم می شوند. تعيين مقدار بازتاب نور و انعکاس نور فقط در زير ميکروسکوپ ممکن است. برخی از مواد معدنی ممتاز به شدت نور را بازتاب می دهند و دارای شفافیت فلزی هستند. این مشخصه سنگ معدن، به عنوان مثال، گالن (معدنی سرب)، کلکوپیریت و بنتیت (مواد معدنی مس)، argentite و acanthite (مواد معدنی نقره) است. اکثر مواد معدنی جذب یا انتقال بخش قابل توجهی از نور در حال سقوط بر روی آنها و یک بلستر غیر فلزی. برخی از مواد معدنی دارای یک درخشش هستند که از فلزات به فلزات غیر متالیک منتقل می شوند که نیمه فلزی نامیده می شود. مواد معدنی با یک بلستر غیر فلزی معمولا نور رنگی هستند، بعضی از آنها شفاف هستند. کوارتز، گچ و میکا نور اغلب شفاف است. دیگر مواد معدنی (به عنوان مثال کوارتز سفید شیرین) که نور را انتقال می دهند، اما از طریق آن نمی توان اشیا را به روشنی تشخیص داد، شفاف هستند. مواد معدنی حاوی فلزات از دیگران در انتقال نور متفاوت هستند. اگر نور از طریق مواد معدنی عبور کند، حتی در لبه های کوچک تر غلات، معمولا غیر فلزی است. اگر نور عبور نکند، آن سنگ (اما نه همیشه) است. با این حال، موارد استثنایی وجود دارد: به عنوان مثال، اسپالالیت نور (معدنی روی) و یا شمشیر (معدنی جیوه) اغلب شفاف یا شفاف است. مواد معدنی در ویژگی های کیفی بلورهای غیر فلزی تفاوت دارند. خاک رس دارای اشعه خفیف خاکستری است. کوارتز بر روی چهره های کریستال یا در سطوح شکستن شیشه است، تالک به برگ های نازک در امتداد هواپیما های جدا شده، مروارید مادر است. زرق و برق دار درخشان الماس درخشان است که الماس نامیده می شود. هنگامی که نور بر روی یک ماده معدنی با بلورهای غیر فلزی فرو میریزد، از سطح مواد معدنی تا حدودی منعکس می شود و در این مرز جزئی فرو ریخته است. هر ماده با یک شاخص انکساری خاص مشخص می شود. از آنجا که این شاخص را می توان با دقت بالا اندازه گیری کرد، این نشانه بسیار مفید تشخیصی مواد معدنی است. ماهیت روشنایی بستگی به شاخص شکست دارد و هر دو آنها به ترکیب شیمیایی و ساختار کریستال معدنی وابسته است. در مورد کلی، مواد معدنی شفاف حاوی اتمهای فلزات سنگین با درخشندگی قوی و شاخص انکساری بالا متمایز هستند. این گروه شامل مواد معدنی مشترک مانند زغالسنگ (سولفات سرب)، قسیوتریت (اکسید قلع) و تیتانیون، یا اسپین (سیلیکات کلسیم و سیلیکات تیتانیوم) هستند. مواد معدنی شامل عناصر نسبتا سبک نیز می توانند درخشندگی قوی و شاخص انکساری بالا داشته باشند، اگر اتم های آنها به شدت بسته بندی شده و توسط پیوندهای شیمیایی قوی نگه داشته شوند. مثال اصلی الماس است که تنها یک عنصر کربن سبک تشکیل شده است. به میزان کم، این نیز برای کانی شناسی معدن (Al 2 O 3)، که انواع رنگ شفاف، روبی و یا یاقوت کبود، در سنگ های قیمتی هستند، درست است. گرچه کوراندوم شامل اتم های آلومینیوم و اکسیژن است، آنها به گونه ای در هم آمیخته اند که کانی دارای درخشندگی نسبتا قوی و شاخص شکستگی نسبتا بالا است. برخی از درخشندگی (چربی، موم، مات، ابریشمی و غیره) به شرایط سطح مواد معدنی و یا ساختار سنگ معدن بستگی دارند؛ براق کننده رزین مشخصه بسیاری از مواد غیر آلی (از جمله مواد معدنی شامل عناصر رادیواکتیو اورانیوم یا توریم) است.

رنگ رنگ مواد معدنی، یکی از مهمترین خواص فیزیکی مواد معدنی، طبیعت واکنش تابش الکترومغناطیسی را در محدوده قابل مشاهده با الکترون های اتم، مولکول ها و یون هایی که کریستال ها را تشکیل می دهند، و نیز سیستم الکترونیکی کریستال به طور کلی نشان می دهد. در كاني شناسي، رنگ آميزي يكي از ويژگي هاي تشخيصي اصلي تركيبات طبيعي است كه اهميت زيادي در عملكرد جغرافيايي و تعيين مواد معدني دارد. رنگ سنگ های قیمتی و زینتی یکی از کیفیت های اصلی (جواهرات) از ویژگی های آنها است. رنگ مینرال را در کریستال ها و سنگ های معدنی، در بخش های نازک شفاف (زیر میکروسکوپ)، در بخش های جلا جلا (در نور منعکس شده) مشخص کنید. مطالعه رنگ جواهرات سنگ یکی از مهمترین جنبه ها، به ویژه گوهرشناسی است، زیرا اثر نور بر یک جواهر، زیبایی آن را تعیین می کند. از همه خواص اپتیکی، رنگ، شاید مهمتر از همه، به ویژه برای سنگهای پراکنده است، و جذابیت سنگهای شفاف بستگی به "بازی"، رنگ و درخشندگی آنها دارد. رنگ یک ویژگی مهم تشخیصی است که به شما اجازه می دهد بین سنگ های قیمتی تمایز قائل شوید. با این حال، گاهی اوقات دو ماده کاملا متفاوت دارای همان رنگ هستند. قبل از ظهور سنگ شناسی علمی، سنگ های قیمتی تنها با رنگ شناخته شدند - همه سنگ های قرمز به عنوان carbuncles یا rubies در نظر گرفته شدند، و سنگ های سبز معمولا به عنوان زمرد، بدون توجه به مبدا و ترکیب آن، به کار می رود. ماهیت رنگ آمیزی مواد معدنی به طور کامل روشن نیست. شناخته شده است که در برخی موارد رنگ به علت ترکیب شیمیایی جواهر یا ناخالصی برخی از عناصر شیمیایی-کروموفورها (Cr، Fe، Mn، V، Ti و غیره) است. در مورد دوم، مکانیزم ظاهر یک رنگ خاص همیشه روشن نیست، از آنجا که همان عنصر شیمیایی رنگ های مختلف در رنگ های مختلف. به عنوان مثال، یک مخلوط از کروم باعث ایجاد قرمز قرمز و زمرد سبز می شود. نقص (نقص) ساختار اتمی معدنی تحت تاثیر اشعه رادیواکتیو نیز بر رنگ آمیزی تاثیر می گذارد. رنگ سفید با مخلوط کردن تمام رنگ های رنگین کمان که طیف را تشکیل می دهند. هنگامی که نور بر روی یک جواهر شفاف فرو می رود، از سطح آن تا حدی منعکس می شود، تا حدی جذب می شود و تا حدی عبور می کند. رنگ درک شده توسط چشم بستگی به میزان و قسمت هایی از طیف نوری الکترومغناطیسی جذب می شود و یا انتقال می یابد. اگر نور کاملا جذب شود، سنگ سیاه رنگ خواهد بود؛ سنگ بی رنگ را می توان از طریق تمام قسمت های طیف. سنگهای رنگی بخشی از طیف قابل توجهی را جذب می کنند و رنگی را جذب می کنند که به یک جذب کننده کمک می کند (به عنوان مثال زمرد اشعه های قرمز را جذب می کند و خود سبز می شود).

ویژگی های رنگ -    رنگ مواد معدنی در پودر در یک زمینه سفید. برای تعیین رنگ صفت، سطح چینی نگلاژ (کیک اسفنجی) مورد استفاده قرار می گیرد. در مقایسه با رنگ آمیزی مواد معدنی، رنگ خط ثابت تر است، به همین دلیل است که ارزش تشخیصی مهم آن است. به عنوان یک قاعده، مواد معدنی با بلور فلزی دارای یک خط سیاه با سایه های مختلف هستند، مواد معدنی با یک شیشه شیشه سفید هستند، کمتر رنگی اند. رنگ مواد معدنی اغلب با رنگ ویژگی های آن مطابقت ندارد.

   تراکم توده اتم های عناصر شیمیایی از هیدروژن (سبک ترین) تا اورانیوم (سنگین ترین) متفاوت است. مسائل دیگر برابر است، جرم ماده ای که از اتم های سنگین تشکیل شده است بیشتر از ماده ای است که از اتم های سبک تشکیل شده است. به عنوان مثال، دو کربنات - آراگونیت و سرسیت - دارای یک ساختار داخلی مشابه هستند، اما ساختار آراگونیت از اتم های کلسیم نور تشکیل شده و ترکیب آن از اتم های سرب است. به عنوان یک نتیجه، توده سرسیست بیش از جرم آراگونیت همان حجم است. جرم حجم واحد معدنی نیز به چگالی بسته های اتم بستگی دارد. کلاسیت مانند آراگونیت، کربنات کلسیم است، اما در کلسیت، اتم ها کمتر محکم بسته بندی می شوند، زیرا در هر واحد حجم آن کمتر از آراگونیت است. توده یا تراکم نسبی بستگی به ترکیب شیمیایی و ساختار داخلی دارد. تراکم نسبت وزن جرم یک ماده به جرم همان حجم آب در 4 درجه سانتیگراد است. بنابراین اگر جرم یک ماده معدنی 4 گرم و جرم همان حجم آب 1 گرم باشد، تراکم این ماده معدن 4 است. در کانی شناسی، معمولا بیان گر تراکم در g / cm 3 تراکم یک ویژگی مهم تشخیصی مواد معدنی است و اندازه گیری آن دشوار نیست. اول، نمونه در هوا و سپس در آب وزن می شود. از آنجا که نمونه، غوطه ور شده در آب، توسط نیروی شناور به سمت بالا هدایت می شود، وزن آن کمتر از هوا است. کاهش وزن برابر با وزن آب زده شده است. بنابراین، تراکم با نسبت جرم نمونه در هوا و از دست دادن وزن آن در آب تعیین می شود.

   سختی   تعیین شده توسط مقاومت مواد معدنی به خراش. سنگدلی سخت تر است، بالاتر از کیفیت آن پرداخت می شود و زیباتر و با دوام تر است. برای سنگهای جامد، پیوندهای الکترون بین اتمها دوام بیشتری دارند. سختی یک شاخص بسیار دائمی و قابل اعتماد است که به طور گسترده ای برای تشخیص مواد معدنی استفاده می شود (اما همیشه برای سنگ های گرانبها قابل استفاده نیست، زیرا چهره آنها هنگام خراش آسیب می بیند). به طور معمول، سختی سنگ های قیمتی و سایر مواد معدنی بر اساس مقیاس Mohs برآورد می شود. سختی الماس، سخت ترین مواد در حدود 10 امتیاز است. هر ماده معدني در اين مقياس، معادن پيشين را خراشيده و به نوبه خود به صورت زير خراشيده است. کوارتز با سختی 7 در مقیاس Mohs به عنوان مرز میان سنگ های قیمتی سخت و نرم عمل می کند.

قدرت بر خلاف سختی، ویسکوزیته یک ماده معدنی با مقاومت تقسیم شده تعیین می شود. ترکیبی از سختی و ویسکوزیته قدرت را تعیین می کند که به نیروهای چسبندگی بستگی دارد. جاذب الکتریکی متناوب یون ها در ساختار بلوری از یک سنگ قبر. برخی از سنگهای نسبتا سخت (به عنوان مثال زیرکون) با سختی خراشیده می شوند، اما بسیار شکننده هستند و به آسانی شکسته می شوند. دیگران، مانند جید، که سخت تر از کوارتز نیستند، به دلیل ویسکوزیته بالا، بسیار قوی و بسیار دشوار است. دوام سنگ به دلیل مقاومت و مقاومت آن به حمله شیمیایی تعیین می شود.

انشعاب    توانایی کانی سازی برای تقسیم یا تقسیم شدن در یک یا چند جهت که مربوط به ضعیف ترین پیوند های اتatom در یک ساختار است، نامیده می شود. این هواپیما ها به طور موازی با چهره های کریستال امکان پذیر هستند و اغلب توسط تراشه های پله ای روی سطح یا ترک های موازی درون کریستال شناخته می شوند. شناسایی این ویژگی باعث تشخیص ساده تر می شود و هنگام بریدن سنگ جواهر باید آن را مورد توجه قرار داد. طبق ماهیت تظاهرات آن در کریستال، چندین درجه تقسیم کامل وجود دارد. به عنوان مثال، الماس و فلوریت بر روی هشت ضلعی کامل شکسته اند. این بدان معنی است که تقسیم به موازات هشت ضلعی صورت میگیرد با تشکیل ستونهای هشت عددی شکسته که توسط هواپیماهای مسطح حتی محدود است. شکاف کامل برش الماس و برخی دیگر از سنگهای قیمتی را که به راحتی در امتداد هواپیما های شکاف ایجاد می شود تسهیل می کند. در موارد دیگر (topaz، kunzite)، پردازش بسیار دشوار است. جداسازی (یا انحراف دروغ) به توانایی بعضی از کریستال ها در جهات خاص تقسیم می شود، که اغلب همزمان با انبساط دوقلوها است. سطوح جدا شده در یک کریستال کمتر کامل هستند، و فواصل بین آنها معمولا طولانی تر است. سطح شکسته ای که به علت انشعاب یا جداسازی رخ نمی دهد (یعنی با ساختار کریستالی سنگ) موافق نیست. این اصطلاح برای توصیف سطح شکاف همه سنگ های قیمتی آمورف استفاده می شود، اگر چه برخی از مواد معدنی کریستالی نیز می توانند با شکستگی خاص مشخص شوند و علاوه بر نشان دادن حضور پراکندگی. بسته به ظاهر سطح شکستگی، چندین نوع از آن تشخیص داده می شوند: متخلخل، قدم زدن، ناهموار، انشعاب، قلاب و غیره

الکتریکی و قطبی برخی از جواهرات قطب الکتریکی را نشان می دهد. این است که با توانایی آنها برای جذب و یا دفع اشیاء نور (به عنوان مثال، قطعات کاغذ) پس از این سنگ ها با اصطکاک و یا در نور خورشید گرم می شود. در حال حاضر در 600 قبل از میلاد مشاهده شد که اگر جوهر به شدت تمیز شود، جواهر شروع به جذب الیاف پشم نازک می کند. توپاز و برخی دیگر از سنگهای قیمتی نیز این ویژگی را در فرآیند پرداخت دارند. تورمالین، هنگامی که فشرده شده یا گرم می شود، بارهای مثبت یا منفی را به وجود می آورد که به طور همزمان در انتهای مخالف بلورها رخ می دهد. این پدیده اثر مستقیم پیزوالکتریک نامیده می شود. اثر پیزوالکتریک معکوس تغییر حجم کریستال تحت تاثیر میدان الکتریکی است. کریستال های معینی از جمله تورمالین و کوارتز به تغییرات ولتاژ الکتریکی بسیار حساس هستند که در یک میدان الکتریکی در یک فرکانس بالا و ثابت ارتعاش می کنند. بر اساس این استفاده از آنها در الکترونیک و ساعتهای کوارتز.

رادیواکتیویته بسیاری از مواد معدنی حاوی عناصر نایوبیم، تانتالیم، زیرکونیوم، زمین های نادر، اورانیوم و توریم اغلب دارای رادیواکتیو نسبتا قابل توجه هستند که حتی توسط رادیوموم خانگی نیز قابل شناسایی است که می تواند به عنوان یکی از ویژگی های تشخیصی مورد استفاده قرار گیرد. برای بررسی رادیواکتیویته، ابتدا میزان پس زمینه را اندازه گیری و ثبت کنید، سپس معدنی را، شاید نزدیک به آشکارساز دستگاه، بیابید. افزایش قرائت بیش از 10-15٪ می تواند نشان دهنده رادیواکتیویته معدنی باشد.

درخشان بسیاری از مواد معدنی که به خودی خود نشخوار نمی کنند، در شرایط ویژه ای ظاهر می شوند (هنگام گرم شدن، در معرض اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش و کاتد، ترک خورده، خش، و غیره).
   فسفرسانس، لومینسانس، ترمولومینسانس و تریلیومومینسانس معدنی وجود دارد.
   فسفرانسنس توانایی یک ماده معدنی است که پس از قرار گرفتن در معرض آن با یک یا دیگر اشعه ها (ویلمیت) تبخیر می شود.
   لومینسانس - توانایی درخشندگی در زمان تابش (شئلیات با اشعه ماوراء بنفش و کادو، کلسیت و غیره).
   Thermoluminescence - تابش هنگام گرم شدن (فلوریت، آپاتیت).
   Triboluminescence - لومینسانس در هنگام خراشیدن با یک سوزن یا تقسیم (میکا، کورودوم).

انعکاس پرتو وارد داخل ماده معدن شفاف رفته است، زیرا سرعت انتشار آن کمتر از هوا می شود و بیشتر می شود، بیشتر تراکم نوری سنگ. شاخص ریزش معدن (درجه انحراف پرتو نور از جهت عمود بر) با استفاده از رفرکتومتر اندازه گیری می شود و به صورت ریاضی به عنوان نسبت سرعت انتشار نور در معدن و در خلال بیان می شود. الماس دارای شاخص انکساری بسیار بالا است. نور که از سنگ بیرون می آید، نیز انکسار می شود، زیرا آن را از محیط نازک تر و به هوا وارد می کند. اگر سنگهایی با شاخص انکساری بالا به طور صحیح بریده شوند، اشعه های نور خمیده می شوند به طوری که آنها سرانجام از بین می روند و از بین می روند، و نه از بین می روند، و از قسمت پایین تر می روند. این باعث افزایش درخشندگی سنگ بریده می شود. ارزش شاخص انکسار یک نشانه خاص از هر ماده معدنی (از جمله سنگ های گرانبها) است و به تشخیص قابل اعتماد آن کمک می کند. Refraction از مواد معدنی مانند الماس، تیتانیان، نارنجک و نارنجک نارنجک و دمیناتو را نمی توان بر روی یک diffractometer معمولی اندازه گیری کرد - درخشندگی آنها بسیار قوی است و ارزش شاخص های انکساری خارج از مقیاس آن است. هنگامی که نور سفید وارد گوهر می شود، نه تنها آن را رد می کند، بلکه تجزیه می شود به رنگ های مختلف طیف، به عنوان هر یک از اشعه های رنگی که از آن نور سفید (قرمز، نارنجی، آبی، سبز، و غیره) لرزشی متفاوت است و در خروجی کریستال، پرتو سفید "تقسیم" به تمام رنگ های رنگین کمان است. این پدیده به نام "بازی" سنگ، "آتش" و یا پراکندگی است. در الماس، مقدار پراکندگی تقریبا مشابه با دمانوئید یا تیتانیون است، اما "آتش" به نظر می رسد بسیار روشن تر از آن است که "بازی" بیشتر در سنگ های رنگی قابل توجه است. یک نوبت از الماس سبب ایجاد یک سوزن کامل از جرقه رنگین کمان می شود. تمام مواد معدنی شفاف (به استثنای مواد معدنی سیستم مکعبی و آمورف) نور را به دو اشعه متفاوت انحنا تقسیم می کنند. این پدیده دوبخشی یا دوگانگی است. در عین حال، اگر شما از طریق یک سنگ فشرده نگاه کنید، می توانید ببینید که لبه های چقرمگی عقب از هم جدا هستند. در تیتانیت، ضخامت دوگانه به شدت بیان می شود که می توان آن را با چشم غیر مسلح، در الیوین - کریزولیت و زیرکون - با ذره بین مشاهده کرد. برای دیدن این اثر در جواهرات دیگر، میکروسکوپ مورد نیاز است. برخی از عناصر شیمیایی- ناخالصی های موجود در ترکیب جواهرسازان بخشی از اشعه های نور را جذب می کنند و بنابراین بخش های خاصی از طیف نور را مبهم می کنند. بخشی جذب نور می تواند با استفاده از طیف سنجی تعیین شود، که در آن قسمت هایی از طیف مربوط به اشعه جذب شده توسط خطوط یا خطوط عمودی عمودی ارائه شده است. هر عنصر شیمیایی به یک مشخصه و ترکیبی از نوارها مربوط می شود که طیف جذب آن را نشان می دهد.

دوشیزه اثر دی کروم (دی کروم) در تعدادی از سنگ های قیمتی مشاهده می شود که مشخص کننده حضور ریزش دوگانه است، زمانی که جهت گیری آنها نسبت به خط دید تغییر می کند. تغییر رنگ زمانی قابل مشاهده است که شما کریستال را چرخانید یا آن را از طریق بالا و سپس از طریق چهره های جانبی مشاهده کنید. این ویژگی جذابیت جذابیت را افزایش می دهد، به عنوان مثال، طوفیلن کریستال تورمالین بسیار قوی است که می توان آن را بدون کمک یک دیکروسکوپ مشاهده کرد (دستگاهی که اثر دیروزی را افزایش می دهد؛ هر دو رنگ را می توان در کنار آن در یک میدان دید مشاهده کرد). برای بعضی از سنگهای قیمتی، آزمون دی کروم یکی از روشهای تشخیصی است. به عنوان مثال، یک روبی بلافاصله در میان دیگر سنگ های قرمز با حضور دو سایه رنگی قرمز جدا می شود.

Pleochroism    در بلورهای ناهمسانگردی، نور که در جهات مختلف کریستالوگرافی نوسان دارد، می تواند به روش های مختلف جذب شود. یکی از عواقب احتمالی این پدیده، به نام پلچروی، تغییر در رنگ کریستال با تغییر در جهت نوسان است. در کریستال های دیگر، نور که در همان جهت کریستالوگرافی نوسان می کند، می تواند تقریبا بدون از دست دادن شدت حرکت کند و در زاویه ی راست آن تقریبا به طور کامل جذب می شود. اثر فیلترهای قطبی مانند پلیاروئید بر تفاوت های جذب نور با کریستال های نازک تمرکز شده است.

ستارگانگی   اثر ستاره، عجیب و غریب تنها به چند سنگ قیمتی، ستاره شناسی نامیده می شود. این ناشی از انعکاس نور (پراکندگی) نور از ورودی ها در یک سنگ است که در امتداد برخی از جهت های کریستالوگرافی قرار دارد. بهترین نمونه ها یك ستاره یك یاقوت کبود و ستاره ای است. در مواد معدنی از ساختار فیبرهای مانند چشم گربه، یک نوار از نور وجود دارد که هنگام چرخاندن سنگ (انعکاس)، موقعیت خود را تغییر می دهد. بازی نور در اپال و رنگ های طاووکی درخشان لابرادوریت به دلیل دخالت نور، به عنوان مثال با مخلوط کردن اشعه های نور هنگامی که آنها از لایه های توپ های سیلیکا به طور منظم بسته بندی شده (اپال) و یا از باریک ترین propadul کریستال لامالار (لابرادوریت، سنگ ماه) منعکس شده است.

خواص فیزیکی مواد معدنی.

خواص فیزیکی مواد معدنی مهم است نه تنها برای استفاده آنها بلکه برای تشخیص (تعیین). آنها به ترکیب شیمیایی و نوع ساختار بلوری بستگی دارد. خصوصیات فیزیکی می تواند یک مقدار اسکالر باشد، بطوریکه آنها در تمام جهات از شبکه کریستال ثابت هستند، یا می توانند به صورت vectors باشند. دوم، ممکن است در مواد معدنی فردی و ترکیب آنها، شامل سختی، شکاف و خواص نوری باشد.

تراکم.

تراکم مواد معدنی به ازای هر سانتی متر سانتیگراد (g / cm 3) و در مقادیر مختلف مواد معدنی اندازه گیری می شود از 1 (قیر مایع) تا 23 (ارییدیوم اسمیک). توده اولیه مواد معدنی دارای تراکم 2.5 تا 3.5 است که میانگین تراکم پوسته زمین را در 2.7-2.8 g / cm 3 تعیین می کند.

تراکم مواد معدنی را می توان به سه گروه تقسیم کرد:

1. نور، تراکم تا 3.0 g / cm 3
2. متوسط، از 3.0 تا 4 گرم / cm 3
3. سنگین، تراکم بیش از g / cm 3

برخی از مواد معدنی به راحتی با تراکم بالا (باریت 4.5، سرسیلیک 6.5) شناخته می شوند. مواد معدنی حاوی فلزات سنگین دارای تراکم زیاد هستند. عناصر بومی - مواد معدنی مس، نقره، طلا و پلاتین - دارای بیشترین تراکم در جهان مواد معدنی هستند.

در مواد معدنی همان ترکیب، چگالی توسط ماهیت بسته بندی اتمی در سلول ساختاری کریستال تعیین می شود. واضح ترین مثال ها: الماس (3،5) و گرافیت (2،2) - هر دو از یک ماده تشکیل می شوند - کربن، اما دارای ساختارهای مختلف بلوری هستند. مثال دیگر: کلسیت، دارای ترکیب Ca، چگالی 2.6 - 2.8 و آراگونیت از ترکیب مشابه است، اما در حال حاضر با تراکم 2.9-3.0 g / cm3 است.

برای مواد معدنی که نشان دهنده سری ایزومورفیک است (جایگزینی ساختار اتم)، افزایش یا کاهش تراکم متناسب با تغییر ترکیب شیمیایی است. مثال: در ردیف ایزومورف از الیوین ها از Forsterite Mg به فایلیت Fe تراکم از 3.20 به 4، 35 گرم در سانتی متر افزایش می یابد.

گرانش های خاص (چگالی) مواد معدنی عمدتا به دو روش تعیین می شود:

1. با روش جابجایی مایع، یعنی با وزن نمونه و اندازه گیری حجم آب جابجا شده توسط آن در مخزن. روش به اصطلاح وزن.
2. با تعیین غلظت وزن یک ماده معدنی غوطه ور شده در آب (وزن مطلق نمونه به دلیل کاهش وزن در آب تقسیم می شود)، یعنی طبق قانون ارشمیدس.

ما روش تحقیق تراکم را با این روش ها در یک مقاله جداگانه توصیف خواهیم کرد.

نسبت دانه های کوچک معدنی با استفاده از به اصطلاح pycnometer یا مایعات سنگین و وزن وستفال، که در دستورالعمل های ویژه شرح داده شده است.

چند روش دیگر کمتر رایج وجود دارد:

• روش حجمی این بر اساس تعیین حجم مواد معدنی با کمک سنجنده های مختلف (volumeters) است. این روش به سادگی قابل تعویض نیست، برای تعیین تراکم مواد معدنی شکننده، زمین و یا مواد معدنی که به راحتی قابل حل هستند و به شکل حملات منتشر می شوند.
• روش غوطه وری بر اساس انتخاب سیالات سنگین با تراکم معادل تراکم معدن. تعادل در مایع یعنی در یک مایع با تراکم 2.5، مواد معدنی با تراکم کمتر شناور خواهند شد و بیشتر فرو می ریزند. این روش به طور گسترده ای در صنایع معدنی برای غنی سازی اورانیوم استفاده می شود.

دانستن ترکیب شیمیایی مواد معدنی، می توان با استفاده از فرمول ریاضی چگالی آن را محاسبه کرد:

جایی که P چگالی در g / cm3 است؛ AW - مجموع توده اتمی اتم ها در سلول واحد است و V حجم سلول واحد در nm 3 است. ضریب 1.6602 × 10 -24 (معکوس از تعداد آویوادرو) یک واحد توده اتمی است که در گرم بیان می شود و حجم سلول را به 3 سانتی متر تبدیل می کند و حجم آن در نوامبر 3 باید با 10 -21 ضرب شود.

برای تصویر، تراکم هالیت را محاسبه کنید. سلول آن شامل 4NaCl است و یک سلول واحد مکعبی با a = 0.564 نانومتر است:

چنین محاسباتی اغلب برای بررسی نتایج تجزیه شیمیایی مواد معدنی، از یک سو و نتایج اندازه گیری تراکم و اندازه سلول واحد، از سوی دیگر مفید است.

انشعاب

اختلاط توانایی معدنی برای شکستن ضربه یا سایر اقدامات مکانیکی در برخی از هواپیماهای بلوری است.

این تقسیم با ساختار کریستال و ماهیت اوراق بهادار اتمی همراه است. در امتداد هواپیما های انفجار، نیروهای پیوند نسبت به مسیرهای دیگر ضعیف تر هستند. این هواپیما ها همیشه دارای چگالی بالایی از اتم هستند و در همه موارد موازی با چهره های احتمال کریستال است. بنابراين، تفكيك پيروكسنها و آمفيبولها به طور مستقيم با ​​ساختار آنها مرتبط است كه شامل زنجيرهاي تتراهدهاي سيليكون-اكسيژن است. همانطور که از ارقام دیده می شود (شکل 11.31 و 11.41) شکاف در امتداد هواپیما بین زنجیره ها اتفاق می افتد.

تجزیه و تحلیل با کشف سیستم های منظم ترک های در مواد معدنی شفاف، مانند فلوریت یا کلسیت، و یا حتی هواپیما بازتابنده در هنگام تقسیم بلورها که در فلدسپارها، پیروکسن ها و میکا دیده می شود، تشخیص داده می شود. ردیابی هواپیماهای انفجاری نقش مهمی در تعریف مسیر در مطالعه اپتیکی دانه های xenomorphic تحت یک میکروسکوپ دارند که دارای چهره های مشخصی نیستند.

درجه کمال تظاهر پراکندگی مواد معدنی مورد بررسی با مقایسه آن با داده های مقیاس 5 مرحله ای زیر تعیین می شود:

1. تفکیک بسیار عالی در توانایی کریستال برای تقسیم شدن به صفحات نازک ظاهر می شود. در این کریستال ها (میکا، مولیبدنیت) شکستن شکستن به غیر از شکستن آن بسیار دشوار است.
2. شکاف کامل هنگامی که با یک چکش در شکل پانچها ظاهر می شود، خود را نشان می دهد، که یک تقارن کاهش یافته از یک کریستال شکسته را نشان می دهد. به عنوان مثال، هنگام شکستن هالیت، مکعب های منظم کوچک به دست می آید و هنگام خرد شدن کلسیت، رمبو هادون های منظم (توپاز، دیوپسید کروم، فلوریت، باریت) به دست می آیند.
3. شکاف وسطی با این واقعیت مشخص می شود که هر دو لکه های شکافت و شکستگی های غیراخلاقی در جهت های تصادفی (فلدسپارها، پیروکسن ها) به وضوح در قطعات کریستال مشاهده می شود.
4. نقص ناقص با دقت بررسی سطح ناهموار معدنی شکسته (آپاتیت، قصیری) با مشکل مواجه می شود.
5. بسیار ناقص، به عنوان مثال عملا غایب است

هنگام جدا شدن مواد معدنی، بدون شکسته شدن و یا فقدان انقباض، سطوح شکستگی نامنظم رخ می دهد که در ظاهر به شرح زیر است:

• مخروطی (اپال)،
• ناهموار (پیریت)
• صاف (wurtzite)،
• تقسیم (actinolite)،
• قلاب (نقره بومی)،
• خشن (diopside)
• خاکستری (limonite).

هنگام پردازش سنگ، حضور پراکندگی آماده سازی سطوح مسطح در امتداد هواپیما را تسهیل می کند، اما پیچیدگی و پرداخت سایر هواپیما ها را پیچیده می کند، زیرا ترک های شکسته می توانند در طول پردازش رخ دهند. علاوه بر این، جداسازی می تواند موجب خرد شدن مواد معدنی در طول استفاده شود.

سختی

سختی مواد معدنی مقاومت آن در برابر عمل مکانیکی یک بدن قوی است. سختی مواد معدنی یکی از ویژگی های مهم تشخیصی است.

چند روش برای تعیین سختی وجود دارد. در کانی شناسی مقیاس محس است. ساخته شده بر اساس نمونه های مرجع مرتب شده به منظور افزایش سختی.

مقیاس مقیاس Mohs نسبی است و با روش خراشیدن به طور مشروط تعیین می شود. یعنی کوارتز خراش بر روی فلدسپارها (ورتوکلاز) را ترک می کند، اما می تواند تاپس را خراشیده کند. فرآیند تعیین سختی یک ماده معدنی در مقیاس Mohs به شرح زیر است: اگر، مثلا، آپاتیت (TV = 5) خراش مواد معدنی تحت بررسی، و خود نمونه می تواند فلوریت را خراشیده (TV = 4)، سپس سختی نمونه = 4.5 را تعیین می کنیم.

استانداردهای مقیاس Mohs می تواند موارد زیر را جایگزین کند: تیغه چاقوی فولادی - سختی حدود 5.5، فایل - حدود 7، یک شیشه ساده - 5.

اطلاعات دقیق و دقیق علمی در مورد سختی مواد معدنی با استفاده از اسکلرترتر به دست می آید و پس از تعیین عمق دندانه ای هرم الماس به نمونه مورد مطالعه محاسبه می شود. مقادیر سختی دقیق نمونه های مرجع عبارتند از:

سختی در کریستال ها می تواند غیر ناهمگونی باشد (در جهات مختلف شبکه ی کریستالی متفاوت است). یک مثال معمولی، کریستالهای دشتین است که سختی آن در سطح شکاف کامل در طول عرض 4.5 و در 6 = 6 است.

سایر خواص فیزیکی مواد معدنی.

برخی از خواص فیزیکی اضافی مواد معدنی برای تشخیص آنها مورد استفاده قرار می گیرند. ما لیست های اصلی را لیست می کنیم.

شکنندگی

شكستگی به اموال مواد معدنی مربوط می شود كه تحت فشار و یا تحت تاثیر قرار می گیرند. به عنوان مثال: گوگرد و الماس بومی، مواد معدنی بسیار شکننده هستند.

گرمازدگی

پخته شدن مواد معدنی این است که آنها می توانند به راحتی به ورقه های نازک پهن شوند. به عنوان مثال: طلا، مس و غیره

انعطاف پذیری

انعطاف پذیری، توانایی خم شدن، مشخصه بسیاری از مواد معدنی است. بنابراین برگهای انعطاف پذیر، بلورهای مولیبدنیت، کلریت، تالک، هیدرومیکا هستند، اما فقط میکا معمولی (مسکووییت، بیوتیت و دیگران) در همان زمان الاستیسیته را برگ می کند، وقتی که استرس را از بین می برند، موضع اصلی خود را بازیابی می کنند.

لومینسانس

برخی از مواد معدنی می توانند نور را در معرض اشعه ماوراء بنفش، کاتد یا اشعه ایکس قرار دهند. همان ماده معدنی می تواند در رنگ های مختلف لومنسسی شود و لنزهای مختلف را تشخیص دهد. پس از برداشتن پاتوژن، با توجه به مدت زمان درخشندگی، وجود دارد: فلورسانس   (تیرگی بلافاصله پس از حذف متوقف می شود) و فسفر   (درخشندگی هنوز برای مدتی ادامه دارد). به خصوص لومینسانس شدید مواد معدنی در اشعه ماوراء بنفش دیده می شود. به عنوان مثال: fluorite glows - در بنفش، scheelite - آبی، کلسیت - نارنجی زرد. هنگامی که از لحاظ جسمی در معرض آنها، مواد معدنی چند لامپ می شوند، ترمولومینسانس)، وقتی تقسیم ( triboluminescence).

رادیواکتیویته

رادیواکتیوسی تبدیل ایزوتوپهای ناپایدار یک ماده شیمیایی است. عنصر در ایزوتوپهای دیگر با انتشار ذرات ابتدایی. رادیواکتیو مواد معدنی حاوی عناصر رادیواکتیو، عمدتا اورانیوم، رادیوم و توریم است. رادیواکتیویته با کمک الکتروسکوپ ها، اتاق های یونیزاسیون و غیره تعیین می شود. اثر آن برای تعیین یونیزاسیون هوا ناشی از انحلال رادیواکتیو عناصر مجهز است.

خواص الکتریکی

پیرو برق   - الکتریسیته در انتهای بلورهای دی الکتریک ناشی از تغییر دما، تنها در آن بلورهایی که مرکز تقارن ندارند، ظاهر می شود. قابل توجه ترین نمونه کریستال تورمالین است.

پیزو الکتریکی   - برق تولید شده در انتهای کریستال تحت تنش یا فشرده سازی. پیزو الکتریکی تنها در کریستال هایی با محور های قطبی امکان پذیر است که نمی توان با عناصر تقارن موجود در یک کریستال مشخص ترکیب کرد. اثر پیزوالکتریک دارای ویژگی متضاد است، یعنی اگر یک متغیر el به کریستال اعمال شود. فیلد، سپس شبکه کریستال آن کوچک و کشش است.

مغناطیس

اموال مشخصه چند مواد معدنی است. مگنتیت (FeFe 2 O 4) دارای قویترین ویژگی مغناطیسی است، Pyrrhotite (Fe 1-x S) ویژگی مغناطیسی کوچکتری دارد. مواد معدنی با مغناطیس قوی نامیده می شوند - فرومغناطیس. دیگر مواد معدنی حاوی آهن با مغناطیس ضعیف نامیده می شوند   پارامغناطیس. مواد معدنی با حساسیت مغناطیسی ضعیف منفی (ضعیف توسط یک آهنربا دفع می شود) - دیامغناطیس. برخی از مواد معدنی حاوی آهن خواص مغناطیسی را تنها پس از کاستاریک در شرایط ترمیم بدست می آورند، بعضی دیگر تنها تحت تاثیر ال هستند. فیلدها (پیریت). مغناطیس دانه های ریز معدنی توسط جذب آنها به آهنربای مورد بررسی قرار می گیرد.

خواص نوری مواد معدنی.

مواد معدنی می توانند طیف گسترده ای از رنگ ها و سایه ها داشته باشند. برخی از مواد معدنی دارای رنگ ثابت هستند (آزوریت آبی است، شمشیر خون قرمز است، مگنتیت سیاه است)، بعضی دیگر (کوارتز) می تواند رنگی یا بی رنگ باشد.

رنگ مواد معدنی در قطعه.

رنگ مواد معدنی به 3 نوع تقسیم می شود:

1. لکه های ایده الکروماتیک (خود)، ناشی از محتوای chromophores یا عوامل ساختاری، مانند نقص در ساختار مواد معدنی.
2. لکه های آلومینیوم ناشی از حضور ناخالصی های مکانیکی، معمولا میکروارگانیسم های دیگر مواد معدنی هستند. به عنوان مثال، آونتورین قهوه ای قهوه ای کوارتز حاوی فلک های ریز پراکنده از میکا آهن - هماتیت Fe 3 O 4 است.
3. لکه های سیودوکروماتیک مرتبط با پراکندگی نور، تداخل امواج نور (تیره، پرت شدن، اپالسنس).

بر روی سطح برخی از مواد معدنی، رنگ های متنوع و یا پرتقال از لایه سطحی وجود دارد - pobelost. این بیشتر به عنوان یک نتیجه از اکسیداسیون مواد معدنی تشکیل شده است. سایه رنگارنگ از آبی مایل به آبی رنگی مشخصه مواد معدنی حاوی مس است. قهوه ای مایل به قرمز، مواد معدنی حاوی آهن (پیریت).

رنگ معدنی در پودر. صفات

در برخی از مواد معدنی، رنگ آنها در پودر متفاوت از رنگ در قطعه است. به عنوان مثال، پيريت در قطعه قطعه قطعه شده است و در پودر سبزي سياه رنگ است. برای به دست آوردن یک پودر معدنی تعریف شده، کافی است که آنها را بر روی سطح خشن ورق پرسلن نگه دارید (بدون انجماد)، که در آن مواد معدنی دارای سختی کمتر از 6 در مقیاس Mohs، یک علامت پودری در شکل یک خط قرار می دهند.

درخشندگی مواد معدنی به دلیل انعکاس از سطح کریستال یا شکستگی است. نوع و شدت براق به طور عمده بستگی به ماهیت سطح و شاخص شکست دارد. درخشندگی مواد معدنی به دو گروه تقسیم می شود:

1.   مواد معدنی با زرق و برق فلزی و فلزی. در این مورد، فلز شبیه زرق و برق فلزی تازه و زرق و برق فلزی از سطح فلز مبهوت شده است. نمونه های نمونه ای از مواد معدنی با بلور فلزی: پیریت، گالن. یک نمونه از مواد معدنی با براق فلزی: گرافیت، اسفالریت. بلورهای فلزی و فلزی در فلزات بکر متداول (طلا، نقره، مس و غیره)، ترکیبات زیادی از گوگرد (گالن، کلکوپیریت و غیره) و اکسید های فلزی (مگنتیت، پیرلوسیت و غیره) ذاتی است.

2.   مواد معدنی با بلورهای غیر فلزی. درخشش غیر فلزی مشخصه های مواد معطر رنگی و اغلب شفاف است. درخشندگی غیر فلزی متفاوت است:

• الماس. قوی ترین درخشش، مشخصه مواد معدنی - با شاخص انکساری بالا. مثال: الماس، ورمیلیون.
• شیشه. درخشش را از سطح شیشه به یاد می آورد. شفافیت غیر فلزی در مواد معدنی شفاف ذاتی است. این ویژگی برای مواد معدنی با شاخص انکساری پایین است. مثال: کلسیت، کوارتز.
• پررنگ. براق، همانطور که از سطح پوشش داده شده با یک فیلم از چربی است. چنین درخششی به دلیل خنثی شدن دو طرفه اشعه های بازتاب شده از سطح ناهموار معدنی است. مثالها: نافلین، گوگرد بومی.
• مادر مروارید. مدولاسیون پرتوزایی یک سطح پوستی از پوسته دریا را به یاد می آورد. ویژگی های مواد معدنی با شکاف عالی و کامل. مثالها: میکا، گچ
• ابریشمی. این ذاتا به مواد معدنی با ساختار فیبری است. مثالها: آزبست
• مات یا کسل کننده. همچنین مواد معدنی با سطح بسیار نازک شكست وجود دارد. مثلا: گل سرخ، خاک رس

برخی از مواد معدنی بر روی نقاط کریستال و برش براق متفاوتند. بنابراین، به عنوان مثال، کوارتز دارای یک چهره براق در چهره است، و یکی از جسورانه در یک شکست است. فیلم های نازک روی سطح بی نظیر و رسوب مواد خارجی نیز درخشان سبکی از معدن را تغییر می دهد.