Wissenschaft

4 Dinge, die Mineralien definieren

Auf dem Gebiet der Geologie werden Sie häufig eine Vielzahl von Begriffen hören, einschließlich des Wortes „Mineral“. Was genau sind Mineralien. Sie sind jede Substanz, die diese vier spezifischen Eigenschaften erfüllt:

  1. Mineralien sind natürlich: Diese Substanzen bilden sich ohne menschliche Hilfe.
  2. Mineralien sind fest: Sie hängen nicht herab, schmelzen nicht und verdampfen nicht.
  3. Mineralien sind anorganisch. Sie sind keine Kohlenstoffverbindungen wie die in Lebewesen.
  4. Mineralien sind kristallin: Sie haben ein bestimmtes Rezept und eine unterschiedliche Anordnung der Atome.

Trotzdem gibt es noch einige Ausnahmen von diesen Kriterien.

 

Unnatürliche Mineralien

Bis in die 1990er Jahre konnten Mineralogisten Namen für chemische Verbindungen vorschlagen, die beim Abbau künstlicher Substanzen entstanden sind … Dinge, die an Orten wie industriellen Schlammgruben und rostenden Autos zu finden sind. Diese Lücke ist jetzt geschlossen, aber es gibt Mineralien in den Büchern, die nicht wirklich natürlich sind.

 

Weiche Mineralien

Traditionelles und offizielles Quecksilber wird traditionell als Mineral angesehen, obwohl das Metall bei Raumtemperatur flüssig ist. Bei etwa -40 ° C verfestigt es sich jedoch und bildet wie andere Metalle Kristalle. Es gibt also Teile der Antarktis, in denen Quecksilber ein unanfechtbares Mineral ist.

Betrachten Sie als weniger extremes Beispiel das Mineral Ikait. ein hydratisiertes Calciumcarbonat, das sich nur in kaltem Wasser bildet. Es wird oberhalb von 8 ° C zu Calcit und Wasser abgebaut. Es ist in den Polarregionen, auf dem Meeresboden und an anderen kalten Orten von Bedeutung, aber Sie können es nur in einem Gefrierschrank ins Labor bringen.

Eis ist ein Mineral, obwohl es nicht im Mineralfeldführer aufgeführt ist. Wenn sich Eis in ausreichend großen Körpern sammelt, fließt es in festem Zustand – das sind Gletscher. Und Salz. Halit. verhält sich ähnlich, steigt in breiten Kuppeln unter der Erde auf und ergießt sich manchmal in Salzgletschern. In der Tat verformen sich alle Mineralien und die Gesteine, zu denen sie gehören, langsam, wenn genügend Wärme und Druck vorhanden sind. Das macht Plattentektonik möglich. In gewissem Sinne sind also keine Mineralien wirklich fest, außer vielleicht Diamanten .

Andere Mineralien, die nicht ganz fest sind, sind stattdessen flexibel. Die Glimmermineralien sind das bekannteste Beispiel, aber Molybdänit ist ein anderes. Seine Metallflocken können wie Aluminiumfolie zerknittert werden. Das Asbestmineral Chrysotil  ist fadenförmig genug, um sich zu Stoff zu verweben.

 

Organische Mineralien

Die Regel, dass Mineralien anorganisch sein müssen, kann die strengste sein. Die Substanzen, aus denen Kohle besteht, sind beispielsweise verschiedene Arten von Kohlenwasserstoffverbindungen, die aus Zellwänden, Holz, Pollen usw. stammen. Diese werden Mazerale anstelle von Mineralien genannt. Wenn Kohle lange genug hart genug gepresst wird, wirft der Kohlenstoff alle anderen Elemente ab und wird zu Graphit. Obwohl es organischen Ursprungs ist, ist Graphit ein echtes Mineral mit Kohlenstoffatomen, die in Schichten angeordnet sind. Diamanten sind in ähnlicher Weise Kohlenstoffatome, die in einem starren Gerüst angeordnet sind. Nach rund vier Milliarden Jahren Leben auf der Erde kann man mit Sicherheit sagen, dass alle Diamanten und Graphite der Welt organischen Ursprungs sind, auch wenn sie streng genommen nicht organisch sind.

 

Amorphe Mineralien

Ein paar Dinge fehlen in der Kristallinität, so sehr wir es versuchen. Viele Mineralien bilden Kristalle. die zu klein sind, um unter dem Mikroskop gesehen zu werden. Mit der Technik der Röntgenpulverbeugung kann jedoch gezeigt werden, dass selbst diese im Nanobereich kristallin sind , da Röntgenstrahlen ein superkurzwelliges Licht sind, das extrem kleine Dinge abbilden kann.

Eine Kristallform bedeutet, dass die Substanz eine chemische Formel hat. Es könnte so einfach sein wie Halit (NaCl) oder komplex wie Epidot (Ca 2 Al 2 (Fe 3+ , Al) (SiO 4 ) (Si 2 O 7 ) O (OH)), aber wenn Sie auf ein Atom geschrumpft wären Größe, Sie konnten anhand seiner molekularen Zusammensetzung und Anordnung erkennen, welches Mineral Sie sahen.

Einige Substanzen bestehen den Röntgentest nicht. Sie sind wirklich Gläser oder Kolloide mit einer völlig zufälligen Struktur auf atomarer Ebene. Sie sind amorphes, wissenschaftliches Latein für „formlos“. Diese erhalten den Ehrennamen Mineraloid. Mineraloide sind ein kleiner Club mit ungefähr acht Mitgliedern, und das dehnt die Dinge aus, indem einige organische Substanzen aufgenommen werden (was sowohl gegen Kriterium 3 als auch gegen Kriterium 4 verstößt).

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