4 أشياء تحدد المعادن

في مجال الجيولوجيا ، سوف تسمع في كثير من الأحيان مجموعة متنوعة من المصطلحات بما في ذلك كلمة "المعدنية". ماذا يكون المعادن، بالضبط؟ إنها أي مادة تلبي هذه الصفات الأربع المحددة:

1. المعادن طبيعية: هذه المواد التي تتشكل دون أي مساعدة بشرية.
2. المعادن صلبة: لا تتدفق أو تذوب أو تتبخر.
3. المعادن هي غير عضوي: إنها ليست مركبات كربونية كتلك الموجودة في الكائنات الحية.
4. المعادن بلورية: لديهم وصفة مميزة وترتيب الذرات.

رغم ذلك ، رغم ذلك ، لا تزال هناك بعض الاستثناءات لهذه المعايير.

حتى التسعينيات ، كان باستطاعة أخصائيي المعادن اقتراح أسماء للمركبات الكيميائية التي تشكلت أثناء انهيار المواد الاصطناعية... أشياء موجودة في أماكن مثل حفر الحمأة الصناعية و الصدأ السيارات. هذه الثغرة مغلقة الآن ، ولكن هناك معادن في الكتب غير الطبيعية حقًا.

تقليديا ورسميا ، الأم الزئبق يعتبر معدن ، على الرغم من أن المعدن سائل في درجة حرارة الغرفة. في حوالي -40 درجة مئوية ، فإنه يصلب ويشكل بلورات مثل المعادن الأخرى. لذلك هناك أجزاء من القارة القطبية الجنوبية حيث الزئبق هو المعدنية بشكل لا لبس فيه.

على سبيل المثال أقل تطرفا ، والنظر في المعادن

الجليد معدن ، رغم أنه غير مدرج في دليل مجال المعادن. عندما يتجمع الجليد في أجسام كبيرة بما فيه الكفاية ، فإنه يتدفق في حالته الصلبة - وهذا ما الأنهار الجليدية هي و ملح (هاليت) يتصرف بالمثل ، يرتفع تحت الأرض في قبب عريضة وأحيانًا يتسرب في الأنهار الجليدية المالحة. في الواقع ، كل المعادن ، والصخور التي هي جزء منها ، تتشوه ببطء بالنظر إلى ما يكفي من الحرارة والضغط. هذا ما يجعل الصفائح التكتونية ممكن. لذلك ، بمعنى ما ، لا توجد معادن قوية حقًا إلا ربما الماس.

المعادن الأخرى التي ليست صلبة تماما هي بدلا من ذلك مرنة. ال الميكا المعادن هي المثال الأكثر شهرة ، ولكن الموليبدينيت هو آخر. يمكن أن تنهار رقائقها المعدنية مثل رقائق الألومنيوم. الأسبستوس المعدنية كريسوتيل هو صعب بما فيه الكفاية لنسج في القماش.

قد تكون القاعدة التي تقضي بأن تكون المعادن غير عضوية هي الأكثر صرامة. المواد التي تشكل فحم، على سبيل المثال ، هي أنواع مختلفة من مركبات الهيدروكربونات المستمدة من جدران الخلايا ، والخشب ، وحبوب اللقاح ، وهلم جرا. وتسمى هذه macerals بدلا من المعادن. إذا تم ضغط الفحم بقوة كافية لفترة طويلة بما فيه الكفاية ، فإن الكربون يلقي جميع عناصره الأخرى ويصبح جرافيت. على الرغم من أنه من أصل عضوي ، فإن الجرافيت معدن حقيقي مع ذرات الكربون مرتبة في صفائح. الماسوبالمثل ، يتم ترتيب ذرات الكربون في إطار صلب. بعد حوالي أربعة مليارات سنة من الحياة على الأرض ، من الآمن أن نقول إن جميع أنواع الماس والجرافيت في العالم هي من أصل عضوي حتى لو لم تكن تحدث بصرامة.

هناك عدد قليل من الأشياء تقصر في البلورة ، من الصعب كما نحاول. شكل العديد من المعادن بلورات التي هي صغيرة جدا لرؤية تحت المجهر. ولكن حتى هذه يمكن أن تظهر لتكون بلورية في مقياس النانو باستخدام تقنية حيود مسحوق الأشعة السينية، على الرغم من أن الأشعة السينية هي نوع من الموجات القصيرة للغاية من الضوء الذي يمكن أن يصور أشياء صغيرة للغاية.

وجود شكل بلوري يعني أن المادة تحتوي على تركيبة كيميائية. قد يكون الأمر بسيطًا مثل halite's (NaCl) أو معقد مثل propote's (Ca₂آل₂(Fe³⁺، آل) (سيو₄(سي₂يا₇) O (OH)) ، ولكن إذا تقلصت إلى حجم ذرة ، فيمكنك معرفة ما الذي تراه من خلال تركيبه الجزيئي وترتيبه.

بعض المواد تفشل في اختبار الأشعة السينية. هم حقا نظارات أو الغرويات، مع بنية عشوائية بالكامل على النطاق الذري. فهي غير متبلورة ، لاتينية علمية لـ "عديم الشكل". هذه تحصل على الاسم الفخري metaloid. Mineraloids عبارة عن نادي صغير مكون من حوالي ثمانية أعضاء ، وهذا يمد الأشياء عن طريق تضمين بعض المواد العضوية (تنتهك المعيار 3 وكذلك 4).