Ásványi | |
---|---|
ben tanult | ásványtan |
Szemben | nem ásványi anyag [d] |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
Az ásvány ( németül Мineral vagy franciául minéral , késő latinul (аеs) minerale - ore [1] ) a kőzetek , ércek , meteoritok homogén összetételű és szerkezetű része, amely geológiai folyamatok természetes terméke, kémiai vegyület . vagy kémiai elem .
Az ásvány bármilyen halmazállapotú lehet , míg a legtöbb ásvány szilárd halmazállapotú . Az ásványokat kristályos szerkezetű , amorf és külső kristályformájú, de amorf állapotú ásványokra osztják ( metamikt ásványok ). [2] [3] Egy kőzet állhat több különböző típusú kőzetképző ásványból (poliásványi kőzet), vagy egyetlen kőzetképző ásványból (monomineral kőzet). Az „ ásványi anyag ” kifejezést is használják a szakirodalomban .
Az "ásvány" kifejezést egy ásványi egyed, faj és fajta megjelölésére használják [4] . Az ásvány mint ásványi anyag természetes kémiai vegyület , amely meghatározott kémiai összetétellel és kristályszerkezettel rendelkezik. Ha a kémiai összetételbeli különbségek szerkezeti azonossággal nem túl nagyok, akkor az ásványi fajtákat szín, morfológiai vagy egyéb jellemzők különböztetik meg: például a hegyikristály , az ametiszt , a citrin , a kalcedon a kvarc fajtái . Az ásványi egyedek ásványi testek, amelyek között határfelületek vannak, például kristályok és szemcsék [3] .
Az ásványtan az ásványok tanulmányozása . Az ásványok eredetét a genetikai ásványtan , az ásványfajok vizsgálatát pedig az ásványok törzsfejlődése végzi .
Az 1950-es évek óta egy új ásvány felfedezését és elnevezését a Nemzetközi Ásványtani Szövetség (MMA) Új ásványokkal és ásványnevekkel foglalkozó bizottsága hagyta jóvá [5] . Jelenleg több mint 5336 [6] ásványfajt azonosítottak, és évente több tucat újat hagy jóvá a bizottság, de csak 100–150 ásvány van széles körben elterjedve.
Az ásványok bizonyos természetes anyagoknak is számítanak, amelyek légköri körülmények között folyékonyak (például a természetes higany , amely alacsonyabb hőmérsékleten kristályos állapotba kerül). Ezzel szemben a víz nem minősül ásványnak, tekintve, hogy az ásványjég folyékony halmazállapota (olvadéka ) . Egyes ásványok amorf állapotban vannak, és nincs kristályos szerkezetük . Ez elsősorban az úgynevezett metamikt ásványokra vonatkozik, amelyek külső kristályformájúak, de a radioaktív elemekből származó kemény radioaktív sugárzás hatására amorf, üveges állapotban vannak az eredeti kristályrács tönkremenetele miatt ( urán , tórium és így tovább) szerepelnek saját összetételükben . Megkülönböztethetők az egyértelműen kristályos , amorf - metakolloidok (például opál , leszkatellerit és mások) és a külső kristályformájú, de amorf, üveges állapotú metamikt ásványok .
Az ásványok fizikai tulajdonságait kristályszerkezetük és kémiai összetételük határozza meg. Az ásványoknak skaláris fizikai tulajdonságai és vektortulajdonságai vannak , amelyek értéke a krisztallográfiai iránytól függ. A skaláris tulajdonságra példa a sűrűség , a vektortulajdonságok a keménység , a kristályoptikai tulajdonságok stb. A fizikai tulajdonságokat mechanikai, optikai, lumineszcens, mágneses, elektromos, termikus tulajdonságokra és radioaktivitásra osztják [3] .
A kristályok szokását szemrevételezéssel határozzák meg, kis minták vizsgálatára nagyítót használnak . Az ásványok leírásában és vizuális diagnosztikájában – különösen terepi körülmények között – a kristályok külső alakja és egyéb elkülönülések mellett nagy jelentősége van a színnek, a csillogásnak, a hasadásnak és szétválásnak, a keménységnek, a ridegségnek és a törésnek [7] . Egyes ásványok diagnosztizálásánál fontos a képlékenység, a hajlékonyság (törésállóság) és a rugalmasság is.
A mágnesesség elsősorban a vas tartalomtól függ, hagyományos mágnessel detektálható .
Az ásványok bősége a Földön kémiai összetételük egyenes következménye, ami viszont a különféle kémiai elemek bőségétől függ. A legtöbb megfigyelt ásványt a földkéregből bányászják . A legtöbb ásványi anyag fő összetételében mindössze 8 elem található, a leggyakrabban előforduló a földkéregben: oxigén , szilícium , alumínium , vas , magnézium , kalcium , nátrium és kálium (csökkenő sorrendben). Ez a nyolc elem együttesen a földkéreg tömegének akár 98%-át teszi ki. E nyolc közül az oxigén különösen fontos, amely a földkéreg tömegének 46,6%-át, a szilícium pedig 27,7%-át teszi ki [9] .
Az ásványok kémiai összetétele általában hasonló a kőzethez, amelyből keletkeztek. Tehát az olivin a vasban és magnéziumban gazdag magmából képződik, a szilikátokban gazdag magma pedig szilikátokban gazdag ásványi anyagokká kristályosodik, mint például a kvarc . A kalcitok a kalciumban és karbonátokban gazdag mészkőben keletkeznek .
A kémiai összetétel különböző ásványok tagjai között változhat. Például a plagioklászok , amelyek a vázalumínium- szilikátok – földpátok – csoportjába tartoznak , kémiai összetételüket tekintve nátrium-kalcium-alumínium-szilikátok – albit és anortit – folytonos izomorf sorozatát képviselik , korlátlan elegyedéssel . A nátriumban gazdag albit és a kalciumban gazdag anortit – oligoklász , andezin , labradorit és bytonit – között 4 fajtát azonosítottak [10] [11] . Az ilyen sorozatok további példái közé tartozik az olivin sorozat a magnéziumban gazdag forszterittől a vasban gazdag fayalitig [12] és a wolframit sorozat a mangánban gazdag hübnerittől a vasban gazdag ferberitig [13] .
Az ásványi sorozatok jelenléte a kémiai helyettesítéssel magyarázható. A természetben az ásványok nem tiszta anyagok. Szennyeződéseket tartalmaznak, amelyek egy adott kémiai rendszerben lévő bármely elemből állnak. Ennek eredményeként néha egy bizonyos elemet egy másik helyettesít [14] . Ilyen helyettesítés általában hasonló méretű és azonos töltésű ionok között történik. Például a K + nem tudja helyettesíteni a Si 4 +-ot a nagy méret- és töltéskülönbség okozta kémiai és szerkezeti összeférhetetlenség miatt, és a Si 4+ helyettesítése Al 3+ -mal elég gyakran előfordul, mivel méretükben, töltésükben és bőség.a földkéregben, amit plagioklászok példáján figyelünk meg.
A hőmérséklet, nyomás és kémiai összetétel változása befolyásolja az adott kőzet ásványtani összetételét. A kémiai összetétel változását olyan folyamatok okozhatják, mint a talajerózió és mállás, valamint a metaszomatizmus . A hőmérséklet és a nyomás változásai akkor következnek be, amikor a forráskőzet tektonikus vagy magmás eltolódáson megy keresztül egy másik fizikai rezsimbe. A termodinamikai viszonyok változása kedvezően befolyásolja a már kialakult ásványok közötti reakció lehetőségét új ásványok keletkezésével [15] .
Az ásványok modern osztályozását szerkezeti-kémiai alapon végzik [16] . A Nemzetközi Ásványtani Szövetség (IMA) által 2009-ben jóváhagyott osztályozást rendszeresen frissítik és újra jóváhagyják.
Az MMA által jóváhagyott modern ásványi nómenklatúra szerint a természetes sószerű szerves vegyületek (oxalátok, mellitátok, acetátok stb.) a szerves anyagok osztályába tömörült ásványok közé tartoznak . Ugyanakkor az ásványok általános taxonómiájában a nagy molekulatömegű szerves képződmények, mint a fagyanták és bitumenek, amelyek a legtöbb esetben nem felelnek meg a kristályossági és homogenitási követelményeknek, nem számítanak bele az ásványok számába. Egyes szerves anyagokat - olajat , aszfaltot , bitument - tévesen ásványi anyagoknak tulajdonítottak. Hiányzik a kristályszerkezetük, és nem jellemezhetők kristálykémiai szempontból. A természetes szerves termékek a legtöbb esetben vagy kőzetekre ( antracit , shungit stb.), vagy az olajcsoport természetes szénhidrogéneire ( ozocerit , bitumen), vagy fosszilis gyantákra ( borostyán , kopál ), vagy azok biogén képződményeire utalnak. az egyik vagy másik ásvány összetétele ( gyöngy és gyöngyház , amelyek szerkezetében az aragonit ásvány is részt vesz ).
A természetes formiátok (formicaite Ca (HCOO) 2 , dashkovaite Mg (HCOO) 2 • 2H 2 O stb.) és az oxalátok (sztepanovit stb.) az ásványtanban szerves anyagok közé tartoznak .
Az ásványi anyagokat a szerves anyagokkal együtt széles körben használják.
Az ember ősidők óta használt ásványokat. Hosszú ideig a fő ásvány a kovakő volt - a kvarc finom szemcsés változata , éles szélű pelyheit az ősi kőkorszakban használták a primitív emberek . Rajta kívül más ásványi anyagokat is felhasználtak, például a cseresznye hematitot , a sárgásbarna goetitet és a mangán fekete oxidjait - festékként, valamint a borostyánt , a jádet , a natív aranyat stb. - ékszeranyagként stb. A történelem előtti Egyiptom (Kr. e. 5000-3000) ékszerei őshonos rézből , aranyból és ezüstből készültek. Később fegyverek és szerszámok gyártásához kezdték használni a bronzot [7] . Manapság a fémeket és más kémiai elemeket és vegyületeket ásványokból nyerik [4] , ezek alapanyagok az építőanyag-gyártáshoz (cement, üveg stb.) és a vegyiparhoz . Az ásványok felhasználhatók színezékként [7] , csiszoló- és tűzálló anyagokként, alkalmazhatók a kerámiában , optikában , rádióelektronikában , elektrotechnikában és rádiótechnikában. A drágakövek is ásványok [4] .
Az ásványi anyagokat élelmiszerként, nyersanyagforrásként, valutaként, művészeti és luxustárgyként, valamint a csúcstechnológia alkotóelemeiként használják. A káprázat egyik fajtája a litoterápia - ásványokkal való kezelés azok viselésével, felvitelével, asztrális érintkezésbe kerülése a kövekbe és kristályokba állítólagosan bezárt természetfeletti energiákkal és mágikus erőkkel. A litoterápia hívei azzal érvelnek, hogy minden kristályos tárgynak megvannak a sugárzási és az ismeretlen energiák és mezők elnyelő tulajdonságai, amelyek biológiai testre alkalmazva képesek helyreállítani a szervezet megbomlott energiaegyensúlyát. A litoterápiának nincs klinikailag bizonyított indoka és tudományos alapja [17] .
Szótárak és enciklopédiák |
| |||
---|---|---|---|---|
|