Що таке мінерал?

Що таке мінерали?

Мінерали – природні хімічні  сполуки, які входять до складу земної кори, однорідні за своєю фізичною будовою та хімічним складом. Наука, яка вивчає мінерали зветься мінералогією

Звичайно мінерал ця тверда неорганічна  кристалічна речовина, однак кожна  з цих властивостей у деяких випадках не виконується.

Мінералами вважаються і деякі  рідини (наприклад ртуть самородна). Воду до мінералів звичайно не відносять, а лід - типовий мінерал.

Деякі органічні речовини - асфальти, бітуми так само часто відносять  до мінералів.

Не всі мінерали мають кристалічну  структуру. Розрізняють мінерали кристалічні, аморфні - метаколлоіди (наприклад, опали, лешательєріт, лімоніт і ін.) і  метаміктні мінерали, що мають зовнішню форму кристалів, але які знаходяться  в аморфному, склоподібному стані.

Існує безліч класифікацій мінералів. Більшість з них - структурно-хімічні  класифікації.

По поширеності мінерали можна  розділити на породоутворюючі - складові основу більшості гірських порід, акцессорні - часто присутні в гірських породах, але рідко складають більше 5% породи, рідкі і рудні, широко представлені в рудних місцях покладу.

Найважливішими харатеристиками  мінералів є структура і сполука. Всі інші властивості мінералів  визначаються.

Найважливіші властивості мінералів, як дозволяють їх визначати наступні:

· Твердість. Визначається по шкалі Мооса

· Блиск. У залежності від відбивної здатності мінералу виділяється:

Металический

Полуметалический

Алмазний

скляний

· Спайність. здатність мінералу розколюватися по визначеним кристалографическим напрямках.

· Колір

Ці властивості мінералів легко  визначаються в польових умовах.

На сьогоднішній день відомо більш 4-х тисяч мінералів. Щорічно відкривають  кілька десятків нових мінеральних  видів і трохи "закривають" - доводять, що такий мінерал не існує.

Чотири тисячі мінералів - це дуже не багато в порівнянні з числом відомих неорганічних сполук(більш  мільйона). Геологи пояснюють невелику кількість мінералів наступними причинами: поширеність елементів  у сонячній системі. Найбільше широко поширений кремній і кисень, відповідно переважна більшість мінералів  є силікатами. З іншої сторони  деякі елементи так розсіяні, що ніколи не утворять власних мінералів  і лише входять у структуру  деяких мінералів у виді домішок.

Штучне одержання мінералів  становить відомий інтерес. З  одного боку, це дозволяє досліджувати процеси минералообразования, з  іншого боку – дає можливість одержувати потрібні для практики мінеральні речовини, що широко використовується в технології будівельних матеріалів.

Штучним шляхом (методом синтезу) можна  одержувати мінерали, що зустрічаються  в природних умовах (алмаз, корунд, кварц і ін.), і мінерали, що у  природних умовах самостійно не зустрічаються (аліт, білить і ін.), а входять  до складу різних технічних продуктів, таких як цементи, вогнетриви і т.д.

Штучно отримані природні мінерали шляхом синтезу з вихідних речовин  вигідно відрізняються від своїх  аналогів, утворених у природних  умовах, тому що в них відсутні хімічні  і механічні домішки. У дійсні час у промислових цілях отриманий  ряд мінералів, що рідко зустрічаються  в природі, але мають коштовні властивості (флюорит, корунд і ін.). У 1961 у СРСР синтезовані штучні алмази, міцність яких була в 40% вище природних.

Топаз, мінерал з класи силікатів Al2 [Si O4] (F, ОН)2. Прозорий без кольору або жовтий, інколи блакитний, рожевий, зелений тощо; твердість 8, питома вага З, 5 — 3, 6 Здебільше зустрічається у вигляді кристалів. Т. — дорогоцінний камінь другої класи. Його родовища на Україні належать до найвідоміших у світі. Вони поширені в Кристалічному масиві на півн.-сх. Волині і пов'язані з пеґматитовими жилами. Укр. Т. перев. рожеві і блакитні з високими ювелірними якостями; вага від кількох г до кількох кг. Унікальні кристали Т. знайдено в Володарсько-волинському родовищі вагою 68 кг (1952) і геологами Іршанського гірничо-збагачувального комбінату — 117 кг.

Опал (санскрит: опал — дорогоцінний камінь) — один з деяких аморфних мінералів. Його хімічна формула говорить Si2*n2O. Вода складає звичайно кілька відсотків, максимально 25%. Як аморфне тіло опалу (також як і скло ) не володіє кристалічною структурою і зустрічається в основному великими злитками.

Забарвлення опалу може значно відрізнятися. Безбарвні чи прозорі варіанти називаються  склянним чи молочним опалом. Усілякі  більш темні забарвлення (сірий, червоний, коричневий, бурштиново-жовтий) зумовлені домішками. Опали такого роду називаються вогняними.

Третій варіант опалів — так  званий шляхетний опал. Його гра  квітів досягається спеціальною  хімічною обробкою.

Опал зустрічається на всіх континентах. Однак на родовищах в Австралії  проводиться головна частина  всесвітнього видобутку. Опали використовуються як прикраси. Для древніх римлян опал був каменем любові і надії. У багатьох культурах він і  сьогодні використовується як талісман.

Смарагд — дорогоцінний камінь 1-го класу. Великі бездефектні смарагди густого тону вагою вище 5 каратів цінуються дорожче алмазу.

Є прозорим різновидом берилу Be3Al2SiO6, забарвлений в трав'янисто-зелений колір оксидом хрому Cr2O3.

Основні родовища ювелірних смарагдів  знаходяться в Мусо (Колумбия), Трансваале (ЮАР) і на Укралі (Росія).

Сапфір — мінерал сімейства корундів, дорогоцінний камінь. Хімічна формула Al2O3 (оксид алюмінію).Сапфіри мають дуже багату колірну гаму. Крім звичного нам синього кольору, зустрічаються екземпляри жовтогарячого, рожево-жовтогарячого, жовтого, зеленого і рожевого кольорів, а також безбарвні. Синій колір сапфіра обумовлений домішками титану і заліза матриці Al2O3. Сапфір характеризується твердістю і блиском. Блакитні сапфіри є самими коштовними представниками родини сапфірів.

Рубін — це червоний різновид корунду, із твердістю 9, щільністю 4,1. Ще до нашої ери червоний корунд стали називати рубіном. Деякі дослідники назва каменю зв'язували з латинським rubens — червоний, червоніючий. У середні століття до вищого сорту по кольорі відносили гранатовий і шафрановий, потім пурпурний, багряний, фіолетовий. Рожевий рубін називали карбункулом. Камінь дуже рідкий і красивий і тому дуже дорогою. Рубіни, у яких багатьом бачиться незгасаюче внутрішнє полум'я, рідко бувають по масі більше 5 каратів, лише чемпіони серед них перевищували 20 чи 30 каратів. Алмази бувають набагато більші. У статистики є, наприклад, такі цифри: у період з 1870 по 1970 рік було знайдено більш 300 алмазів масою понад 200 каратів, а таких рубінів - всього кілька штук.

Рубіни високо цінувалися ще в античні  часи. Це улюблений камінь Римської імперії й Івана Грозного.

Часто називають рубін "королем  дорогоцінних каменів". Як щирий  король, рубін може врятувати власника від усіх неприємностей, захистить  його будинок і володіння. Вважається гарним засобом для зупинки кровотечі  і проти запальних процесів. Є  древні рецепти по застосуванню товченого  рубіна як ліки від важких хвороб.

Ці камені добуваються з річкових розсипів у Мьянмі (нинішня назва  Бірми) - там вони кращі, в Індії, Таїланду, Кенії, Танзанії.

У нашій країні прояву рубіна знаходили  на Уралі, де відзначені темно-червоні  кристали рубіна звичайно розміром 0,5 1 див, іноді до 8 див у поперечнику. Самі дрібні кристали завершуються блискучою  гранню, вони сильно тріщинуваті і  звичайно використовуються як колекційний  матеріал.

Рубіни (як і сапфіри) обробляються у формі алмазного огранювання  і застосовуються в дорогих ювелірних  прикрасах часто разом з діамантами — це видно, наприклад, на фотографії серг, приведеної як ілюстрацію даного розділу.

Рубіни вважаються гордістю колекцій багатьох музеїв світу. Американський  музей природної історії в  Нью-Йорку володіє "Північною  зіркою" - великим зірчастим рубіном  масою 166 каратів. Самий же великий  оброблений рубін у 250 каратов зберігається в Празі. З неопрацьованих найбільші  кристали зберігаються в Лондоні  в Британському музеї: бірманський  рубін масою 3450 каратів і важається  найкращим "Рубін Едуарда" у 167 каратів.

Список використаної літератури:

1. Енциклопедія юного хіміка. –  М., 1989.

2. Індженерна геологія. - Мінськ 2001.

3. Мінералогія. Словник-довідник. –  К., 1988.

4. Ювелірна справа. – М., 2000.

5. Штучні мінерали, їхні властивості  і будова. – Москва, 1989.