Concetti Chiave
- Le caratteristiche dei minerali permettono di identificarli e includono elementi come colore, lucentezza e durezza.
- Il colore di un minerale è influenzato dalle impurezze nel reticolo e dalla riflessione della luce sulle superfici del cristallo.
- La lucentezza dipende dai legami chimici e dall'indice di rifrazione, con minerali covalenti che mostrano lucentezza adamantina e quelli ionici lucentezza vitrea.
- La durezza dei minerali è misurata sulla scala di Mohs, che va da 1 (talco) a 10 (diamante), e può essere valutata con strumenti specifici.
- Fluorescenza e fosforescenza sono proprietà ottiche distintive, con la fluorescenza che termina con l'interruzione della luce e la fosforescenza che persiste più a lungo.
Quali sono le caratteristiche dei minerali?
Sono quelle caratteristiche che consentono di riconoscere i minerali tra loro.
Colore
È la prima caratteristica visibile ed è dovuto alla riflessione della luce sulle superfici esposte del cristallo. In base alle lunghezze d’onda assorbite a quelle riflesse, si avrà un diverso colore. Essendo che la superficie può essere andata incontro ad ossidazione, è bene scalfire la superficie per rivelare il colore reale.
Alcune impurezze nel reticolo (ioni o atomi diversi) possono far variare il colore del minerale, rendendolo più o meno prezioso. Un esempio è il curandone (Al2O3), che è grigio opaco: se ha impurezze di cromo diventa rosso carminio e diventa il rubino, se invece sono presenti ferro o titanio, diventa azzurro blu, trasformandosi in zaffiro.
Lucentezza e legami chimici
Questa caratteristica dipende dall’indice di rifrazione del cristallo rispetto all’ aria circostante e dai tipi di legami chimici presenti. Si distinguono:
• Minerali con legami covalenti, con lucentezza adamantina (es. Diamante )
• Minerali con legami ionici, con lucentezza vitrea (es. Salgemma)
È una caratteristica valutabile solo per quei minerali solubili in acqua, come la salgemma.
È una caratteristica che può essere d’aiuto in alcuni casi. Ad esempio, il talco, che è un silicato, lascia una sensazione di unto al tatto.
Peso specifico e durezza
Peso specifico
Indica il rapporto tra il peso del minerale e il peso di un ugual volume di acqua distillata alla temperatura di 4°C. È un dato quantitativo che si può poi confrontare con delle tabelle ufficiali.
Dipende dalla forza dei legami chimici presenti nel cristallo, si valuta utilizzando la scala empirica di Mohs(1820): una scala che possiede 10 gradi di durezza crescente individuati da 10 minerali diversi:
1. Talco
2. Gesso
3. Calcite
4. Fluorite
5. Sparite
6. Ortoclasio
7. Quarzo
8. Topazio
9. Corindone
10. Diamante
1 e 2vengono scalfiti da un’unghia (durezza 2,5); fino al 5 si scalfiscono con una lama d’acciaio da 6 a 10 sono in grado di scalfire il vetro.
Durezza e resistenza
La durezza si può determinare in due modi:
• Per confronto
• Con lo sclerometro: si incide il campione con una punta di diamante e si valuta quanta zavorra occorre aggiungere sulla punta del diamante per riuscire a scalfirlo.
Indica la resistenza posta ad una suscitazione meccanica, mentre si scalfisce con una lama d’acciaio:
• Fragile, se la polvere salta via
• Tenero, se la polvere si deposita ai lati
• Settile, se non origina polvere.
Fatturazione e temperatura di fusione
È la possibilità di fatturare il cristallo secondo piani preferenziali, in cui sono presenti i legami di Van der Waals. Es. Grafite
Temperatura di fusione
È proporzionale alla forza dei legami presenti; i covalenti e gli ionici conferiscono un punto più alto di temperatura di fusione, che si valuta grazie alla scala di Kobell.
Fluorescenza e fosforescenza
È la proprietà per cui un cristallo assorbe energia luminosa e la riemette ad una lunghezza d’onda maggiore, quindi il fenomeno è maggiormente visibile se si irraggia con la luce ultravioletta, perché la riemette nel visibile. I due fenomeni differiscono con i tempi: la fluorescenza termina quando si interrompe la sorgente luminosa; la fosforescenza perdura più a lungo.
La prima è tipica di quei minerali che contengono fluoro (es. fluorite); la seconda di quelli che contengono fosforo (es. apatite).
Radioattività e proprietà ottiche
Radioattivià
È la proprietà che manifestano quei materiali che contengono elementi radioattivi, quali il torio e l’uranio. Le radiazioni si possono misurare con il contatore geiger. (es. uranite e torianite)
Si divide in:
• Bifrangenza, proprietà per cui se un raggio di luce attraversa un materiale ne esce sdoppiato (es. calcite)
• Potere rotatorio specifico: se un raggio di luce polarizzata attraversa il minerale ne esce ruotato in senso orario o antiorario. Avviene soltanto se il minerale è otticamente attivo.
Domande da interrogazione
- Qual è la prima caratteristica visibile dei minerali e come può variare?
- Come si distingue la lucentezza dei minerali?
- Qual è la scala utilizzata per misurare la durezza dei minerali?
- Qual è la differenza tra fluorescenza e fosforescenza nei minerali?
- Cosa si intende per radioattività nei minerali e come si misura?
La prima caratteristica visibile dei minerali è il colore, che dipende dalla riflessione della luce sulle superfici del cristallo. Può variare a causa di impurezze nel reticolo, come nel caso del corindone che può diventare rubino o zaffiro a seconda delle impurità presenti.
La lucentezza dei minerali dipende dall'indice di rifrazione del cristallo e dai legami chimici. Si distinguono minerali con legami covalenti, che presentano lucentezza adamantina, e minerali con legami ionici, che mostrano lucentezza vitrea.
La durezza dei minerali si misura utilizzando la scala empirica di Mohs, che classifica i minerali in base a 10 gradi di durezza crescente, dal talco al diamante.
La fluorescenza è la capacità di un cristallo di assorbire energia luminosa e riemetterla a una lunghezza d'onda maggiore, terminando con l'interruzione della sorgente luminosa. La fosforescenza, invece, persiste più a lungo anche dopo che la sorgente luminosa è stata spenta.
La radioattività è la proprietà di materiali contenenti elementi radioattivi, come torio e uranio. Le radiazioni possono essere misurate con un contatore Geiger, e i minerali radioattivi possono presentare fenomeni come bifrangenza e potere rotatorio specifico.
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