Mineral

Egenskaper hos mineraler

Ett mineral är ett ämne som vanligtvis

• är ett oorganiskt fast ämne (elementärt kvicksilver är ett undantag).^p184
• Har en bestämd kemisk sammansättning.
• har vanligen en kristallstruktur; vissa har inte det
• bildas naturligt genom geologiska processer

En nyare definition är följande:

"Ett mineral är ett homogent (dvs. sammansatt av delar eller element som alla är av samma slag) naturligt förekommande ämne med en bestämd men inte nödvändigtvis fast kemisk sammansättning. De flesta mineraler är fasta ämnen med ett ordnat atomarrangemang, och de flesta är oorganiska i den kemiska betydelsen av det ordet".

Alternativt är ett mineral ett mineral som är listat som sådant av International Mineralogical Association.

Mineraler och stenar

Mineraler skiljer sig från stenar. Ett mineral är en kemisk förening med en given sammansättning och en definierad kristallstruktur. En sten är en blandning av ett eller flera mineraler i varierande proportioner.

En sten har bara två av de egenskaper som mineraler har - den är fast och bildas naturligt. En sten innehåller vanligtvis två eller flera typer av mineraler. Två prover av samma typ av sten kan innehålla olika typer av mineraler. Mineraler består alltid av samma material i nästan samma proportioner. En rubin är ett mineral. Därför har en rubin som hittas i Indien samma sammansättning som en rubin som hittas i Australien.

Bildas i naturen

Mineraler bildas genom naturliga processer. Några ämnen med samma kemiska sammansättning som mineraler kan produceras av levande varelser som en del av deras skal eller ben. Blötdjurens skal består av antingen kalcit eller aragonit, eller båda.

Traditionellt betraktas kemikalier som produceras av levande organismer inte som mineraler. Det är dock svårt att se varför ett organiskt ämne inte skulle kallas mineral om dess kemiska natur och kristallstruktur är identisk med dess oorganiska tvilling. Denna fråga diskuteras nu: se Railsback del II.

Mineraler bildas på många olika sätt. Mineralet halit, som används som bordssalt, bildas när vatten avdunstar i en varm, grund del av havet och lämnar kvar saltet som det innehöll. Många typer av mineraler bildas när smält berg, eller magma, svalnar och förvandlas till ett fast ämne. Talk, ett mineral som kan användas för att göra babypuder, bildas djupt inne i jorden när högt tryck och hög temperatur orsakar förändringar i fast berg.

Det märkliga är att de flesta mineraler har bildats i samband med livet, eller åtminstone under den stora syretillförseln. "Robusta mineraler snarare än bräckliga organiska rester kan ge de mest robusta och bestående tecknen på biologi".

Solid

Ett mineral är ett fast ämne, det vill säga det har en bestämd volym och en grov form. Volym avser det utrymme som ett föremål tar upp. En golfboll har till exempel en mindre volym än en baseboll, och en baseboll har en mindre volym än en basketboll.

Ett ämne som är en vätska eller en gas är inte ett mineral. I vissa fall är dock dess fasta form ett mineral. Flytande vatten är till exempel inte ett mineral, men is är det.

Labradoritfältspat med typisk labradorescens.


Esquel-skiva. Det är en sten-järnmeteorit av typen pallasit.


Korund

Fysiska egenskaper

Dessa egenskaper används oftast:

• Kristallstruktur: se nedan
• Hårdhet: på Mohsskalan, en tiopunktsskala som sträcker sig från det mjukaste, talk, till det hårdaste, diamant.
• Lustre: utseende i ljuset
• Färg
• Streck: färg hos ett mineral när det har malts till ett fint pulver. Testas ofta genom att gnugga provet på en oglaserad platta.
• Klyvning: hur mineral delar sig längs olika plan.
• Brott: hur den bryts mot sina naturliga klyvningsytor.
• Specifik vikt: densitet jämfört med vatten
• Andra egenskaper

Kristallstruktur

De ispartiklar som utgör frost har släta, plana ytor. Dessa plana ytor bildas på grund av atomernas placering i isen, som är ett mineral. Ett sådant internt arrangemang är ett kännetecken för mineraler. Det är strukturen hos en kristall, ett fast ämne där atomerna är ordnade i ett ordnat, upprepande tredimensionellt mönster.

Varje mineral har sin egen typ av kristallstruktur. I vissa fall har två mineral samma kemiska sammansättning men olika kristallstrukturer. Till exempel består både diamant och grafit av ett enda grundämne - kol. Men kolatomernas placering i dessa två mineral är inte densamma, så de har olika kristallstrukturer och mycket olika egenskaper. Diamanter är extremt hårda och har en strålande gnist. Grafit är mjuk, grå och matt.

I naturen är en perfekt kristall sällsynt. De flesta kristaller har ofullkomliga former eftersom deras tillväxt begränsades av andra kristaller som bildades bredvid dem.

Kemiska egenskaper

Definitiv kemisk sammansättning

Varje mineral har en bestämd kemisk sammansättning: det består av en specifik kombination av atomer av vissa grundämnen. Ett grundämne är ett ämne som innehåller endast en typ av atom.

Forskare kan klassificera mineraler i grupper utifrån deras kemiska sammansättning. Även om det finns tusentals olika mineraler är endast ett 30-tal vanliga i jordskorpan. Dessa 30 mineraler utgör de flesta stenar i jordskorpan. Av den anledningen kallas de stenbildande mineraler.

• Silikater är den vanligaste gruppen. Alla mineraler i denna grupp innehåller syre och kisel - de två vanligaste grundämnena i jordskorpan - som är förenade med varandra. Silikater kan innehålla andra grundämnen som aluminium, magnesium, järn och kalcium. Kvarts, fältspat och glimmer är vanliga silikater.
• Karbonater är den näst vanligaste gruppen av bergartsbildande mineraler. Alla mineraler i denna grupp innehåller kol och syre som är förenade med varandra. Kalcit, som är vanligt förekommande i snäckor, är ett karbonatmineral.
• Oxider är de mineraler från vilka de flesta metaller, t.ex. tenn och koppar, raffineras. En oxid består av ett grundämne, vanligtvis en metall, som är förenat med syre. I denna grupp ingår hematit, en järnkälla.

• Sulfater innehåller sulfatgruppen SO₄ . Sulfater bildas vanligen i evaporiter där mycket salt vatten sakta avdunstar, vilket gör att sulfater och halogenider fälls ut där vattnet avdunstar. Sulfater uppstår också där varmt vatten pressas genom berget, som i gejsrar.

Det finns många andra mineralgrupper.

Brazilianit

Några användningsområden för mineraler

Människor använder mineraler för många vardagliga ändamål. Varje gång man sätter igång en mikrovågsugn eller en TV används mineraler. Kopparn i ledningarna som transporterar el till maskinen är tillverkad av ett mineral. Bordssalt eller halit är ett annat mineral som människor använder i sin vardag.

• Grafit används för att tillverka blyertspennor
• Bergsalt används i matlagning
• Mineraliska malmer är källan till metaller.

Relaterade sidor

• Förteckning över mineraler