|
ÁSVÁNYOK
Klasszikus definíció szerint az ásvány a földkéreg természetes és szervetlen
eredetű, homogén, szilárd, meghatározott kémiai összetétellel jellemezhető,
kristályos szerkezetű építőeleme. Az ásványok tanulmányozásával az ásványtan
vagy mineralógia tudománya foglalkozik.
Fogalma:
A fenti meghatározás azonban több szempontból kifogásolható, mivel ásványok nem
csak a földkéregben fordulnak elő, hanem más bolygókon, sőt az interplanetáris
anyagban (például meteorokban, illetve meteoritokban) is. A vízmelegítésre
használt edényben ugyanolyan kalcit rakódik le, mint amilyen a természetes
keletkezésű mészkövet is felépíti. Számtalan élőlény biológiai folyamatok révén
mész- vagy kovaanyagú vázat választ ki, tehát vázelemeit szerves eredetű
ásványok alkotják. Egyes szabad szemmel vagy optikai mikroszkóppal egyneműnek
tűnő ásványokban műszeres analízissel (például transzmissziós
elektronmikroszkóppal) egyértelmű szerkezeti vagy kémiai inhomogenitásokat lehet
kimutatni. A természetes keletkezésű higany és víz szobahőmérsékleten folyadék,
ráadásul utóbbi szilárd állapotában jelentős mennyiségben és folyamatosan
megtalálható a Föld felszínén. Számtalan olyan ásvány létezik (például a
földpátok), melyeknek bizonyos kristálytani pozícióiba többféle ion is
beépülhet, tehát egy adott ásványfaj kémiai összetétele bizonyos határok között
változhat. A kristályos szerkezet sem alapvető követelmény, hiszen a kovasavgél
megszilárdulásával keletkező, víztartalmú opál gyengén kristályos, azaz csaknem
amorf.
Ásvány és kőzet:
A kőzet természetes keletkezésű, szilárd anyag, amely különféle ásványokból áll.
A különféle kőzettípusok általában többféle ásványfázist tartalmaznak, ezért
összetételük kémiai összegképlettel nem írható fel. Léteznek gyakorlatilag
egyetlen ásványfajból felépülő (ún. monomineralikus) kőzetek is.
Az ásványok jellegzetes fizikai és kémiai tulajdonságaik alapján határozhatók
meg. Vannak olyan fajok, melyek szabad szemmel is könnyen felismerhetők, de
számtalan ásvány csak bonyolult műszeres analitikai eljárással (például
röntgen-diffrakcióval, elektronmikroszkópos módszerekkel) azonosítható.
Hematit másnéven vörösvasérc vesés-sugaras kifejlődésű vaskobak formájában
Az ásványhatározásban használt fizikai tulajdonságok:
kristályalak és habitus: egy ásvány lehet jól fejlett, szabad szemmel is könnyen
azonosítható kristályformákkal határolt, de sokszor tömeges megjelenésű,
finomszemcsés, szélsőséges esetben pedig csak mikroszkóp alatt tanulmányozható
kristályokból áll
keménység: meghatározásában leggyakrabban a karcolási keménységet alkalmazó,
Mohs-féle keménységi skála használatos
szín: a különféle ásványfajok a látható fény különböző hullámhosszúságú részeit
nyelik el, vagy verik vissza, így jellegzetes színben pompáznak. Bizonyos
ásványok különféle idegen szennyező ionokat vagy zárványokat tartalmazhatnak,
melyek jellegzetes színt kölcsönözhetnek (például tigrisszem = kvarcváltozat,
amiben finom-rostos, sárgászöld színű azbesztzárványok vannak, például achát
szalagos színezettségű kalcedon).
Achát (jól látható a szalagos színezettség)
fény: az ásványok a felületükre eső fényt különféle módon nyelik el, szórják
vagy reflektálják. Ezen tulajdonság alapján megkülönböztethető matt, fém-,
zsír-, selyem-, üveg-, vagy gyémánfényű ásvány.
karc szín: a karcolással előállított finomszemcsés ásványtörmelék színe mázatlan
porcelánon
hasadás: ha mechanikai behatásra egy kristály meghatározott síkok, kristálylapok
mentén válik részekre, akkor hasad. Minősége szerint lehet tökéletes (például
csillámok), jó és rossz.
törés: ha mechanikai hatásra az ásvány kristálytani irányoktól függetlenül
megjelenő, egyenetlen felületek mentén válik részekre, akkor törik. Típusai
például kagylós (például opál), egyenetlen, földes (például kaolinit) stb.
sűrűség
optikai tulajdonságok: többnyire polarizációs mikroszkópban meghatározható
tulajdonságok, többek között a többszínűség (pleokroizmus), az UV-fény hatására
keletkező lumineszcens szín, a relatív törésmutató, a kettőstörés mértéke stb.
egyéb tulajdonságok: mágnesesség, radioaktivitás, mechanikai deformáció
Az ásványok kémiai tulajdonságai és rendszerezése:
Mivel az anyagszerkezet elsődleges módon befolyásolja az ásványok kémiai,
fizikai és morfológiai tulajdonságait, ezért az ásványrendszertan alapja
alapvetően a kristálykémia. A legnagyobb ásványrendszerezők közül elsősorban az
amerikai James Dwight Dana (1813-1895) és a német H. Strunz nevét kell
megemlíteni. Utóbbi "Mineralogische Tabellen" c. munkája 1941-ben jelent meg
először, amely szerint az egyszerű és összetett anionok által meghatározott
ásványosztályok sorrendje a következő:
Aragonit kristályhalmaz.
I. Terméselemek
II. Szulfidok és rokon vegyületek
III. Oxidok és hidroxidok
IV. Szilikátok
V. Foszfátok és rokon vegyületek
VI. Szulfátok és rokon vegyületek
VII. Karbonátok, nitrátok, borátok
VIII. Halogenidek
IX. Szerves ásványok
Maga a rendszer az ionizáció nélküli elemkapcsolódásoktól (fémes- és kovalens
kötésektől) a mind nagyobb ionizációs fokú kötések irányába mutat. Az ásványokat
azonban nemcsak kémiai összetételük, hanem belső szerkezetük is jellemzi, ezért
az ásványrendszertan – az említett kémiai mellett – kristályszerkezeti alapokon
is nyugszik.
|
