Minerály

Charakteristiky minerálů

Minerál je látka, která obvykle

• je anorganická pevná látka (elementární rtuť je výjimkou).^p184
• má určité chemické složení
• má obvykle krystalovou strukturu; některé ji nemají.
• vzniká přirozeně geologickými procesy

Jedna z nejnovějších definic zní:

"Minerál je homogenní (což znamená složený z částí nebo prvků, které jsou všechny stejného druhu) přirozeně se vyskytující látka s určitým, ale ne nutně pevným chemickým složením. Většina minerálů jsou pevné látky s uspořádaným uspořádáním atomů a většina z nich je anorganická v chemickém slova smyslu."

Alternativně je minerál takový, který je jako takový uveden v seznamu Mezinárodní mineralogické asociace.

Minerály a horniny

Minerály se liší od hornin. Minerál je chemická sloučenina s daným složením a definovanou krystalovou strukturou. Hornina je směs jednoho nebo několika minerálů v různém poměru.

Hornina má pouze dvě vlastnosti, které mají minerály - je pevná a vzniká přirozenou cestou. Hornina obvykle obsahuje dva nebo více druhů minerálů. Dva vzorky stejného typu horniny mohou obsahovat různé druhy minerálů. Minerály se vždy skládají ze stejných materiálů v téměř stejném poměru. Rubín je minerál. Proto má rubín nalezený v Indii podobné složení jako rubín nalezený v Austrálii.

Vytvořeno v přírodě

Minerály vznikají přirozenými procesy. Několik látek se stejným chemickým složením jako minerály mohou produkovat živí tvorové jako součást svých schránek nebo kostí. Schránky měkkýšů se skládají buď z kalcitu, nebo aragonitu, případně z obou.

Chemické látky produkované živými organismy nejsou tradičně považovány za minerály. Je však obtížné pochopit, proč by organická látka neměla být nazývána minerálem, pokud je její chemická povaha a krystalická struktura totožná s jejím anorganickým dvojčetem. Tato otázka je nyní předmětem diskuse: viz Railsback, část II.

Minerály se tvoří mnoha způsoby. Minerál halit, který se používá jako kuchyňská sůl, vzniká při odpařování vody v horkých mělkých částech oceánu, kde zanechává sůl, kterou obsahovala. Mnoho druhů minerálů vzniká, když roztavená hornina neboli magma vychladne a změní se v pevnou látku. Mastek, minerál, který lze použít k výrobě dětského pudru, vzniká v hlubinách Země, když vysoký tlak a teplota způsobí změny v pevné hornině.

Zvláštní je, že většina minerálů vděčí za svůj vznik životu, nebo alespoň Velkému okysličování. "Robustní minerály spíše než křehké organické pozůstatky mohou poskytovat nejpevnější a nejtrvalejší známky biologie".

Solid

Minerál je pevná látka, to znamená, že má určitý objem a hrubý tvar. Objem označuje množství prostoru, které předmět zabírá. Například golfový míček má menší objem než baseballový míček a baseballový míček má menší objem než basketbalový míček.

Látka, která je kapalná nebo plynná, není minerál. V některých případech je však minerálem její pevná forma. Například kapalná voda není minerál, ale led ano.

Labradoritový živec s typickou labradorescencí


Esquel plátek. Jedná se o kamenný železný meteorit typu pallasit.


Korund

Fyzikální vlastnosti

Tyto vlastnosti se používají nejčastěji:

• Krystalová struktura: viz níže
• Tvrdost: na Mohsově stupnici, desetibodové stupnici od nejměkčího mastku po nejtvrdší diamant.
• Lesk: vzhled ve světle
• Barva
• Proužek: barva minerálu rozemletého na jemný prášek. Často se zkouší třením vzorku o neglazovanou desku.
• Štěpnost: jak se minerál štěpí podél různých rovin
• Lom: jak se láme proti svým přirozeným štěpným rovinám
• Specifická hmotnost: hustota ve srovnání s vodou
• Jakékoli další vlastnosti

Krystalová struktura

Částice ledu, které tvoří námrazu, mají hladký, rovný povrch. Tyto rovné povrchy vznikají díky uspořádání atomů v ledu, který je minerálem. Takové vnitřní uspořádání je pro minerály charakteristické. Jedná se o strukturu krystalu, pevné látky, v níž jsou atomy uspořádány do uspořádaného, opakujícího se trojrozměrného vzoru.

Každý minerál má svůj vlastní typ krystalové struktury. V některých případech mají dva minerály stejné chemické složení, ale odlišnou krystalovou strukturu. Například diamant i grafit se skládají pouze z jednoho prvku - uhlíku. Uspořádání atomů uhlíku v těchto dvou minerálech však není stejné, takže mají odlišnou krystalovou strukturu a velmi rozdílné vlastnosti. Diamanty jsou extrémně tvrdé a mají zářivý třpyt. Grafit je měkký, šedý a matný.

V přírodě je dokonalý krystal vzácný. Většina krystalů má nedokonalý tvar, protože jejich růst byl omezen jinými krystaly, které se tvořily vedle nich.

Chemické vlastnosti

Určité chemické složení

Každý minerál má určité chemické složení: skládá se ze specifické kombinace atomů určitých prvků. Prvek je látka, která obsahuje pouze jeden typ atomu.

Vědci mohou minerály rozdělit do skupin na základě jejich chemického složení. Přestože existují tisíce různých minerálů, v zemské kůře se jich vyskytuje jen asi 30. Těchto 30 minerálů tvoří většinu hornin v zemské kůře. Proto se jim říká horninotvorné minerály.

• Nejběžnější skupinou jsou silikáty. Všechny minerály této skupiny obsahují kyslík a křemík - dva nejběžnější prvky v zemské kůře - spojené dohromady. Silikáty mohou obsahovat další prvky, jako je hliník, hořčík, železo a vápník. Mezi běžné křemičitany patří křemen, živec a slída.
• Druhou nejčastější skupinou horninotvorných minerálů jsou karbonáty. Všechny minerály této skupiny obsahují společně spojený uhlík a kyslík. Kalcit, který se běžně vyskytuje v mořských mušlích, je karbonátový minerál.
• Mezi oxidy patří minerály, z nichž se rafinuje většina kovů, například cín a měď. Oxid se skládá z prvku, obvykle kovu, spojeného s kyslíkem. Do této skupiny patří hematit, zdroj železa.

• Sírany obsahují sulfátovou skupinu SO₄ . Sírany běžně vznikají v evaporitech, kde se pomalu odpařují vysoce slané vody a v místech, kde se voda odpařuje, se srážejí sírany a halogenidy. Sírany se také vyskytují tam, kde horké vody pronikají horninou, jako je tomu u gejzírů.

Existuje mnoho dalších skupin minerálů.

Brazilianite

Některá použití minerálů

Lidé používají minerály k mnoha každodenním účelům. Pokaždé, když lidé zapnou mikrovlnnou troubu nebo televizi, používají minerály. Měď v drátech, které vedou elektřinu do přístroje, je vyrobena z minerálu. Stolní sůl neboli halit je dalším minerálem, který lidé používají v každodenním životě.

• Grafit se používá k výrobě tužek
• Kamenná sůl se používá při vaření
• Zdrojem kovů jsou nerostné rudy.

Související stránky

• Seznam minerálů