Esplorazione delle proprietà e classificazione dei minerali

Definizione e composizione dei minerali

I minerali sono sostanze naturali, solide e inorganiche naturali che presentano una composizione definita e costante, o variabile sono in un campo ristretto, e una disposizione ordinata degli atomi. Costituiscono le rocce di cui è formata la litosfera (il cui spessore varia da pochi a 40-50 Km e cambia tempo). Sono definiti da una FORMULA MINERALOGICA, che esprime i rapporti numerici tra atomi di diversi elementi in un minerale, evidenziandone composizione qualitativa e quantitativa. Vicarianza: proprietà per la quale alcuni ioni che hanno dimensioni simili e stessa carica possono sostituirsi nella struttura dando origine allo stesso materiale.

Un altro fenomeno legato ai minerali è quello del polimorfismo o allotropismo secondo cui una stessa sostanza può avere forme mineralogiche con strutture e proprietà diverse (come accade per il diamante).

I minerali si distinguono in: Elementi (formati da ioni della stessa sostanza); Composti (formati da atomi di elementi diversi combinati con una composizione definita e costante); SOoluzioni solide (presentano una parte costante, anione, e una variabile, catione, perché avviene il fenomeno di vicarianza; formate da ioni con cariche e dimensioni identiche che si possono mischiare tra loro).

I minerali possono essere:

Costituiti da cristalli, corpi solidi in cui si distinguono (una forma esterna poliedrica da superfici dette facce. Il punto d’incontro di due facce è uno spigolo, quello di tre un vertice, gli spigoli hanno angoli costanti per la stessa sostanza).

Proprietà fisiche e ottiche dei minerali

Le Proprietà dei minerali

Proprietà fisiche : densità m/V; peso specifico P/V; durezza: la resistenza opposta alla sfaldatura; sfaldatura: la proprietà di rompersi più facilmente lungo certi piani, detti di sfaldatura, paralleli alle facce in cui i legami hanno minor forza; frattura: la rottura irregolare in più parti in seguito ad azioni meccaniche; elasticità: la capacità di piegarsi in seguito ad azione di una forza, riprendendo la forma iniziale quando questa cessa; plasticità: la capacità di modificare permanentemente la loro forma senza rompersi; malleabilità: la capacità di essere ridotto in lamine (Au); duttilità: la capacità di essere ridotto in fili (Pb).

Proprietà ottiche: colore; lucentezza; trasparenza: capacità di essere attraversato dalla luce; fluorescenza: capacità di riemettere a frequenza più bassa le radiazioni ricevute; angolo di rifrazione.

Proprietà organolettiche: untuosità; allappamento; sapore salato o amaro.

Nel mondo inorganico il maggior costituente (oltre l’O) è il Si, mentre nel mondo organico è il C. i due elementi appartengono allo stesso gruppo, dunque hanno medesima configurazione elettronica. Nei composti organici C può legarsi a se stesso grazie alle sue piccole dimensioni.

Silicati e loro classificazione

I minerali più abbondanti sono i silicati. I Silicati, in base al diverso modo in cui si legano i tetraedri, formano 5 gruppi:

Nonosilicati: tetraedri isolati (olivina)

Sorosilicati: due tetraedri che condividono un ossigeno (epidoti)

Ciclosilicati: anelli di tetraedri sovrapposti (tormalina)

Inosilicati: tetraedri che condividono 2 ossigeni (pirosseni), tetraedri che condividono 2 o 3 ossigeni, a catena doppia (anfiboli)

Fillosilicati: tetraedri che condividono 3 ossigeni con 3 tetraedri adiacenti (le biotite)

Tettosilicati: tetraedri che condividono 4 ossigeni (il quarzo).