Mineralen zijn de bouwstenen van onze planeet. Ontdek wat ze onthullen over de geschiedenis van de aarde en ons zonnestelsel en wat ze zo essentieel maakt voor ons bestaan.
Mineralen: de bouwstenen van de aarde
Alles om je heen is gevormd uit chemische elementen, of stoffen die uit slechts één soort atoom bestaan. Er zijn 118 geïdentificeerde elementen, waarvan 94 natuurlijk zijn en de rest door de mens gemaakt. De meeste van deze elementen worden gecombineerd met andere elementen gevonden als chemische verbindingen.
Mineralen zijn natuurlijk voorkomende elementen of verbindingen. De meeste zijn anorganische vaste stoffen (afgezien van vloeibaar kwik en enkele organische mineralen) en worden gedefinieerd door hun chemische samenstelling en kristalstructuur.
In gewicht wordt 99,5 procent van de mineralen gevormd uit slechts 12 natuurlijke elementen. Het is duidelijk dat sommige elementen veel vaker voorkomen dan andere. Hetzelfde geldt voor mineralen. Van de ongeveer 5800 bekende mineralen vormen slechts tien 95 procent van de aardkorst.
Van elementen tot mineralen
Sommige mineralen bestaan maar uit één element – deze mineralen noemen we ‘natieve elementen’. Ze omvatten metalen, edelstenen, eenvoudige ertsen en het enige vloeibare metaalmineraal, kwik. Sommige, zoals goud, combineren slechts met een klein aantal andere elementen.
Anderen, zoals zwavel, kunnen gemakkelijk met andere elementen worden gecombineerd, maar kunnen ook alleen worden gevormd onder speciale chemische omstandigheden. Sommige metalen elementen mengen gemakkelijk met elkaar en worden legeringen genoemd. Een voorbeeld van een natuurlijke legering is osmiridium, dat is gemaakt van de twee zeldzame elementen osmium en iridium.
Welk mineraal is dat?
Minerale identificatie
Er zijn ruim 5800 verschillende mineralen. Elk mineraal wordt geclassificeerd op basis van zowel de chemische samenstelling (de elementen waaruit het is gevormd) als de kristalstructuur (het patroon dat de atomen vormen wanneer ze aan elkaar vastzitten). Grafiet en diamant zijn gemaakt van hetzelfde element, koolstof, maar hebben verschillende kristalvormen en dat geldt ook voor verschillende mineralen.
De unieke chemische samenstelling en kristalstructuur beïnvloeden de fysieke eigenschappen van een mineraal, zoals kleur, hardheid, dichtheid, of hoe het licht breekt of reflecteert. Door deze eigenschappen te testen, kunt u een onbekend mineraal identificeren. Soms zijn complexe tests nodig, zoals magnetisme, radioactiviteit, zuurreactie of röntgenstraling. Mineralen van dezelfde soort, zoals kwarts, hebben allemaal hetzelfde röntgenpatroon, hoewel ze er heel anders uit kunnen zien.
Hoe mineralen te classificeren en identificeren
- Menselijke zintuigenWe kunnen sommige mineralen identificeren met behulp van onze zintuigen. Talk voelt bijvoorbeeld zeepachtig aan, sommige kleisoorten hebben een kenmerkende geur en zout heeft een bepaalde smaak. Talk is het zachtste mineraal en meet 1 op de hardheidsschaal van Mohs.
- Mohs-hardheidsschaalDe hardheid wordt gemeten door een mineraal tegen tien standaardmineralen en andere veel voorkomende voorwerpen te krassen. De onderstaande tabel geeft de geaccepteerde standaard weer voor de vergelijkende hardheid van mineralen, variërend van de zachtste (talk) tot de hardste (diamant).
- Gewicht en dichtheidVerschillende mineralen met hetzelfde volume kunnen verschillende gewichten hebben. Dit komt omdat hun gewicht afhangt van dat van hun elementen en hun dichtheid (hoe dicht ze op elkaar zijn gepakt).De dichtheid wordt gemeten aan de hand van het relatieve gewicht van het item ten opzichte van water en wordt de dichtheid ervan genoemd. soortelijk gewicht (SG). Het soortelijk gewicht is een van de belangrijkste, constante en kwantificeerbare eigenschappen van een mineraal.
- MagnetismeMagnetisme komt voor in ijzerrijke mineralen. Magnetiet is een van de meest magnetische mineralen. Je kunt zelf zien hoe hij door een magneet wordt aangetrokken, maar het kan ook een magneet zelf zijn.
- KristalstructuurGrafiet en diamant zijn beide gemaakt van koolstof, maar hebben verschillende kristalstructuren. Hierdoor zijn het verschillende mineralen. De bindingen tussen elke laag koolstofatomen van grafiet zijn zwak, waardoor het een zacht karakter krijgt en we ermee kunnen schrijven.De bindingen die de koolstofatomen van diamant bij elkaar houden, zijn in elkaar grijpend, waardoor het een grote sterkte krijgt en het de hardste natuurlijke substantie die we kennen.
- Kleur en strepenSommige mineralen hebben altijd dezelfde kleur; malachiet is groen omdat koper het belangrijkste element is. Andere mineralen kunnen veel kleuren hebben vanwege onzuiverheden of fouten in hun structuur. Robijn en saffier zijn beide hetzelfde mineraal, korund, dat kleurloos is als het puur is. Het rood in robijn komt van sporen van chroom. Het blauw in saffier komt van sporen van ijzer en titanium.Hoewel een mineraal in verschillende kleuren kan voorkomen, is de poedervorm altijd hetzelfde en is het een nuttige identiteitstest. Als je een mineraal over een ongeglazuurde keramische plaat wrijft, ontstaat er een poedervormige streep.
- GlansGlans beschrijft hoe licht reflecteert op het oppervlak van een mineraal. Er zijn speciale termen om de glans van een mineraal te beschrijven, te beginnen met metaalachtig en niet-metaalachtig.
- VasthoudendheidVasthoudendheid is de reactie van het mineraal op druk. De meeste mineralen zijn bros en versplinteren wanneer ze worden geraakt. Anderen zijn misschien gemakkelijk te snijden, plat te maken, te buigen of kunnen terugveren.
- Splijting en breukDe manier waarop een mineraal breekt, is te danken aan de moleculaire structuur ervan. Splijten verwijst naar een breuk langs vlakke vlakken, met vloeiende, gelijkmatige splitsingen. Breuk verwijst naar breuken die niet vlak of gelijkmatig zijn. De meeste mineralen vertonen breuken, maar niet alle mineralen vertonen splijting.