Mineraler förekommer naturligt, fasta ämnen med en definierad kemisk sammansättning och en specifik kristallstruktur. De är byggstenarna i stenar och utgör majoriteten av jordskorpan. Här är en uppdelning av deras sammansättning:
1. Kemisk sammansättning:
* element: Mineraler består främst av element, som är de grundläggande byggstenarna i materien.
* kemiska formler: Varje mineral har en specifik kemisk formel som definierar andelen av dess beståndsdelar. Till exempel är den kemiska formeln för kvarts SIO₂ (kiseldioxid), vilket innebär att den består av kisel- och syreatomer i ett 1:2 -förhållande.
* joner: Inom ett mineral finns element ofta som joner, atomer med en positiv eller negativ elektrisk laddning. Denna laddning hjälper dem att bilda stabila bindningar med andra joner, vilket skapar mineralens struktur.
2. Kristallstruktur:
* beställt arrangemang: Atomerna inom ett mineral är arrangerade i ett specifikt, tredimensionellt, upprepande mönster som kallas ett kristallgitter. Denna ordning är det som ger mineraler deras karakteristiska former, hårdhet och andra fysiska egenskaper.
* typer av obligationer: Atomerna i ett kristallgitter hålls samman av olika typer av bindningar, inklusive joniska, kovalenta, metalliska och van der Waals -krafter. Dessa bindningar påverkar en mineral stabilitet, smältpunkt och andra egenskaper.
3. Variationer i komposition:
* fasta lösningar: Vissa mineraler kan ha variabla kompositioner inom sin kemiska formel. Detta innebär att olika mängder specifika element kan finnas när man bibehåller samma kristallstruktur. Till exempel kan olivin (Mg, Fe) ₂sio₄ ha olika mängder magnesium och järn.
* polymorfism: Vissa element kan bilda olika mineraler med samma kemiska sammansättning men olika kristallstrukturer. Till exempel är diamant och grafit både tillverkade av rent kol men har oerhört olika strukturer och egenskaper.
4. Stora mineralgrupper:
* silikater: Den största och viktigaste gruppen av mineraler, som omfattar över 90% av jordskorpan. De består av kisel och syre och bildar olika komplexa strukturer.
* Karbonater: Mineraler som innehåller karbonat (co₃) ²⁻ anjon. Exempel inkluderar kalcit (Caco₃) och dolomit (CAMG (CO₃) ₂).
* oxider: Mineraler som innehåller syre i kombination med en metall. Exempel inkluderar hematit (Fe₂o₃) och magnetit (Fe₃o₄).
* sulfides: Mineraler som innehåller svavel i kombination med en metall. Exempel inkluderar pyrit (fes₂) och galena (PBS).
* sulfater: Mineraler som innehåller svavel i kombination med syre och en metall. Exempel inkluderar gips (caso₄ · 2h₂o) och barit (Baso₄).
* Halider: Mineraler som innehåller halogenelement som klor, fluor, brom och jod. Exempel inkluderar halit (NaCl) och fluorit (CAF₂).
5. Identifiera mineraler:
* Fysiska egenskaper: Mineraler kan identifieras baserat på deras unika fysiska egenskaper, såsom färg, streck, hårdhet, lyster, klyvning och kristallform.
* kemiska tester: Specifika kemiska tester kan också hjälpa till att identifiera mineraler genom att observera reaktioner med syror eller andra kemikalier.
* röntgendiffraktion: Denna teknik används för att bestämma kristallstrukturen för ett mineral, vilket ger definitiv identifiering.
Att förstå sammansättningen av mineraler är avgörande för geologer, mineralogister och andra forskare som studerar jordens material och processer. Det hjälper oss att lära oss om bildandet av stenar, fördelningen av resurser och utvecklingen av vår planet.
