Minerály

Charakteristika minerálov

Minerál je látka, ktorá zvyčajne

• je anorganická pevná látka (elementárna ortuť je výnimkou).^p184
• má určité chemické zloženie
• zvyčajne má kryštálovú štruktúru; niektoré ju nemajú
• vzniká prirodzene geologickými procesmi

Jedna z najnovších definícií znie:

"Minerál je homogénna (čo znamená zložená z častí alebo prvkov, ktoré sú všetky rovnakého druhu) prirodzene sa vyskytujúca látka s určitým, ale nie nevyhnutne pevným chemickým zložením. Väčšina minerálov sú pevné látky s usporiadaným usporiadaním atómov a väčšina z nich je anorganická v chemickom zmysle tohto slova".

Alternatívne je minerálom minerál, ktorý je ako taký uvedený v zozname Medzinárodnej mineralogickej asociácie.

Minerály a horniny

Minerály sa líšia od hornín. Minerál je chemická zlúčenina s daným zložením a definovanou kryštálovou štruktúrou. Hornina je zmes jedného alebo viacerých minerálov v rôznom pomere.

Hornina má len dve vlastnosti, ktoré majú minerály - je to pevná látka a vzniká prirodzene. Hornina zvyčajne obsahuje dva alebo viac druhov minerálov. Dve vzorky toho istého typu horniny môžu obsahovať rôzne druhy minerálov. Minerály sa vždy skladajú z rovnakých materiálov v takmer rovnakom pomere. Rubín je minerál. Preto má rubín nájdený v Indii podobné zloženie ako rubín nájdený v Austrálii.

Vytvorené v prírode

Minerály vznikajú prirodzenými procesmi. Niekoľko látok s rovnakým chemickým zložením ako minerály môžu produkovať živé tvory ako súčasť svojich schránok alebo kostí. Schránky mäkkýšov sa skladajú buď z kalcitu, alebo aragonitu, prípadne z oboch.

Chemické látky produkované živými organizmami sa tradične nepovažujú za minerály. Je však ťažké pochopiť, prečo by sa organická látka nemala nazývať minerálom, ak je jej chemická povaha a kryštalická štruktúra totožná s jej anorganickým dvojčaťom. O tejto otázke sa v súčasnosti diskutuje: pozri Railsback, časť II.

Minerály sa tvoria rôznymi spôsobmi. Minerál halit, ktorý sa používa ako kuchynská soľ, vzniká, keď sa voda vyparí v horúcej plytkej časti oceánu a zanechá po sebe soľ, ktorú obsahovala. Mnohé druhy minerálov vznikajú, keď sa roztavená hornina alebo magma ochladí a zmení sa na pevnú látku. Mastenec, minerál, ktorý sa môže používať na výrobu detského púdru, vzniká hlboko v Zemi, keď vysoký tlak a teplota spôsobujú zmeny v pevnej hornine.

Výnimočné je, že väčšina minerálov vďačí za svoj vznik životu alebo aspoň Veľkej okysličovacej udalosti. "Robustné minerály, a nie krehké organické zvyšky, môžu byť najpevnejšími a najtrvalejšími znakmi biológie".

Solid

Minerál je pevná látka, to znamená, že má určitý objem a hrubý tvar. Objem sa vzťahuje na množstvo priestoru, ktoré predmet zaberá. Napríklad golfová loptička má menší objem ako bejzbalová lopta a bejzbalová lopta má menší objem ako basketbalová lopta.

Látka, ktorá je tekutá alebo plynná, nie je minerál. V niektorých prípadoch je však jej pevná forma minerálom. Napríklad kvapalná voda nie je minerál, ale ľad áno.

Labradoritová živica vykazujúca typickú labradorescenciu


Esquel plátok. Je to kamenno-železný meteorit typu pallasit


Korund

Fyzikálne vlastnosti

Tieto vlastnosti sa používajú najčastejšie:

• Kryštálová štruktúra: pozri nižšie
• Tvrdosť: na Mohsovej stupnici, desaťstupňovej škále od najjemnejšieho mastenca po najtvrdší diamant.
• Lesk: vzhľad vo svetle
• Farba
• Prúžok: farba minerálu po rozomletí na jemný prášok. Často sa testuje trením vzorky o neglazovanú dosku.
• Štiepenie: ako sa minerál štiepi pozdĺž rôznych rovín
• Zlom: ako sa láme proti svojim prirodzeným štiepnym rovinám
• Špecifická hmotnosť: hustota v porovnaní s vodou
• Akékoľvek iné vlastnosti

Kryštálová štruktúra

Čiastočky ľadu, ktoré tvoria námrazu, majú hladký, rovný povrch. Tieto rovné povrchy vznikajú vďaka usporiadaniu atómov v ľade, ktorý je minerálom. Takéto vnútorné usporiadanie je charakteristické pre minerály. Je to štruktúra kryštálu, pevnej látky, v ktorej sú atómy usporiadané do usporiadaného, opakujúceho sa trojrozmerného vzoru.

Každý minerál má svoj vlastný typ kryštálovej štruktúry. V niektorých prípadoch majú dva minerály rovnaké chemické zloženie, ale rôzne kryštálové štruktúry. Napríklad diamant aj grafit pozostávajú len z jedného prvku - uhlíka. Usporiadanie atómov uhlíka v týchto dvoch mineráloch však nie je rovnaké, takže majú odlišnú kryštálovú štruktúru a veľmi odlišné vlastnosti. Diamanty sú mimoriadne tvrdé a majú žiarivý lesk. Grafit je mäkký, sivý a matný.

V prírode je dokonalý kryštál zriedkavý. Väčšina kryštálov má nedokonalý tvar, pretože ich rast bol obmedzený inými kryštálmi, ktoré sa tvorili vedľa nich.

Chemické vlastnosti

Určité chemické zloženie

Každý minerál má určité chemické zloženie: pozostáva zo špecifickej kombinácie atómov určitých prvkov. Prvok je látka, ktorá obsahuje len jeden typ atómu.

Vedci môžu minerály rozdeliť do skupín na základe ich chemického zloženia. Hoci existujú tisíce rôznych minerálov, v zemskej kôre sa ich vyskytuje len asi 30. Týchto 30 minerálov tvorí väčšinu hornín v zemskej kôre. Z tohto dôvodu sa nazývajú horninotvorné minerály.

• Najbežnejšou skupinou sú silikáty. Všetky minerály tejto skupiny obsahujú kyslík a kremík - dva najbežnejšie prvky v zemskej kôre - spojené dohromady. Silikáty môžu obsahovať aj ďalšie prvky, ako napríklad hliník, horčík, železo a vápnik. Kremeň, živec a sľuda sú bežné silikáty.
• Karbonáty sú druhou najrozšírenejšou skupinou horninotvorných minerálov. Všetky minerály tejto skupiny obsahujú uhlík a kyslík spojené dohromady. Kalcit, ktorý je bežný v mušliach, je uhličitanový minerál.
• Medzi oxidy patria minerály, z ktorých sa rafinuje väčšina kovov, napríklad cín a meď. Oxid pozostáva z prvku, zvyčajne kovu, spojeného s kyslíkom. Do tejto skupiny patrí hematit, zdroj železa.

• Sírany obsahujú sulfátovú skupinu SO₄ . Sírany sa bežne tvoria v evaporitoch, kde sa pomaly odparujú veľmi slané vody, čo umožňuje zrážanie síranov a halogenidov na mieste, kde sa voda odparuje. Sulfáty sa vyskytujú aj tam, kde sa horúce vody pretláčajú cez horninu, ako je to pri gejzíroch.

Existuje mnoho ďalších skupín minerálov.

Brazilianite

Niektoré použitia minerálov

Ľudia používajú minerály na mnohé každodenné účely. Zakaždým, keď ľudia zapnú mikrovlnnú rúru alebo televízor, používajú minerály. Meď v drôtoch, ktoré vedú elektrinu do zariadenia, je vyrobená z minerálu. Stolová soľ alebo halit je ďalší minerál, ktorý ľudia používajú v každodennom živote.

• Grafit sa používa na výrobu ceruziek
• Kamenná soľ sa používa pri varení
• Zdrojom kovov sú nerastné rudy.

Súvisiace stránky

• Zoznam minerálov