Kā identificēt minerālus, izmantojot fizisko pārbaudi
Minerāli ir dabā sastopamas cietas vielas ar noteiktu ķīmisko sastāvu un kristālisko struktūru. Tie ir galvenās iežu un augsnes sastāvdaļas uz Zemes. Minerālu identificēšana var būt kritiski svarīgs uzdevums, jo īpaši ģeoloģijas, ieguves rūpniecības un materiālzinātnes jomā. Fiziskā pārbaude ir viena no vienkāršākajām un ātrākajām minerālu identificēšanas metodēm. Šeit ir daži veidi, kā identificēt minerālus, izmantojot fizisko pārbaudi.
1. Krāsa
Krāsa bieži vien ir pirmā īpašība, ko ievēro, identificējot minerālus. Lai gan krāsa var būt labs indikators dažiem minerāliem, tā nav visuzticamākā īpašība. Daži minerāli var parādīties dažādās krāsās piemaisījumu vai strukturālu variāciju dēļ. Labs piemērs ir kvarcs, kas var būt dzidrs, balts, violets, rozā vai melns. Tāpēc, identificējot minerālus, vislabāk nepaļauties tikai uz krāsu.
2. Līnijas
Svītra ir minerāla krāsa, kad tas ir salauzts vai samalts pulverī. To parasti novērtē, ieskrāpējot minerālu uz neglazētas porcelāna šķīvja, ko sauc par svītru plāksni. Svītra bieži vien ir ticamāka nekā visa minerāla krāsa, jo pulvera krāsa parasti ir vienmērīgāka. Piemēram, hematīts, kas izskatās sarkans, bronzas vai metālisks, radīs raksturīgu sarkanbrūnu svītru.
3. Mirdzums
Spīdums ir veids, kā minerāla virsma atstaro gaismu. To parasti iedala divās galvenajās kategorijās: metāliskais un nemetālisks. Metālisks spīdums nozīmē, ka minerāls izskatās kā atstarojošs metāls. Piemēram, pirītam ir metālisks spīdums. Nemetāliskam spīdumam ir vairāk variāciju, piemēram, stiklveida spīdums, pērļains spīdums, zīdains spīdums, sveķains spīdums vai zemes spīdums. Piemēram, kvarcam ir stiklveida spīdums.
4. Vardarbība
Minerālu cietības mērīšana ir vēl viens efektīvs veids, kā identificēt minerālus. Mosa skala, ko izstrādāja Frīdrihs Moss, ir standarta instruments, ko izmanto minerālu cietības noteikšanai. Šī skala salīdzina dažādu minerālu relatīvo cietību, sākot no talka (ar cietību 1) līdz dimanta (ar cietību 10). Mēģinot saskrāpēt minerālus vienu pret otru vai izmantojot parastus priekšmetus (piemēram, monētu, naglu vai stikla gabalu), varat novērtēt minerāla cietību.
5. Šķelšanās un frakcija
Šķelšanās ir minerāla tieksme lūzt pa noteiktu plakni regulārā, vienmērīgā rakstā. Piemēram, vizlai ir pilnīgi viena šķelšanās, un tā viegli salūzt plānās loksnēs. Savukārt lūzums rodas, ja minerāls lūzt bez regulāra raksta. Lūzuma piemēri ir gliemežvāka formas lūzumi, piemēram, tādi, kas atrodami vulkāniskajā stiklā (obsidiānā), kuriem ir izliektas virsmas kā jūras gliemežvākam.
6. Kristāla forma
Minerāliem ir specifiskas kristāla struktūras, kas var palīdzēt tos identificēt. Kristāla forma ir paradums jeb veids, kā kristāls aug un attīstās brīvā telpā. Minerāliem var būt ļoti dažādas kristāla formas, piemēram, kubi, prizmas, piramīdas un citas. Piemēram, sāls (halīts) parasti veido kubiskus kristālus.
7. Īpatnējais svars
Īpatnējais svars ir minerāla svara attiecība pret tāda paša tilpuma ūdens svaru. Tas ir mērs, kas parāda, cik smags ir minerāls attiecībā pret ūdeni. Īpatnējais svars ir fizikāla īpašība, ko var izmērīt, vienkārši peldot šķidrumā, vai sarežģītāk, izmantojot specializētus instrumentus. Piemēram, zeltam ir augsts īpatnējais svars — aptuveni 19,3, kas to atšķir no daudziem citiem, vieglākiem minerāliem.
8. Caurspīdīgums
Caurspīdīgums attiecas uz to, cik viegli gaisma var iziet cauri minerālam. Minerālus var klasificēt kā caurspīdīgus (gaisma var iziet cauri skaidri), caurspīdīgus (gaisma var iziet cauri, bet nav caurspīdīga) vai necaurspīdīgus (gaisma nevar iziet cauri). Piemēram, kvarcs var būt no caurspīdīga līdz caurspīdīgam, savukārt galenīts parasti ir necaurspīdīgs.
9. Tekstūra
Minerāla virsmas tekstūra var arī palīdzēt to identificēt. Minerāli var būt raupji, gludi vai jebkas pa vidu. Šī sajūta var ietekmēt spīduma vizuālo novērtējumu un virsmas krāsojuma raksturlielumus. Piemēram, talkam ir ļoti gluda tekstūra un "ziepjaina" sajūta.
10. Magnētisms
Dažiem minerāliem piemīt magnētiskas īpašības, ko var izmantot kā identifikācijas rīkus. Magnetīts ir labi pazīstams minerāla ar šādu spēju piemērs. Šo minerālu var viegli identificēt, pieliekot tam magnētu. Ja minerālu pievelk magnēts, visticamāk, tas ir magnetīts vai cits minerāls ar magnētiskām īpašībām.
11. Reakcija uz skābi
Daži minerāli reaģē uz skābēm, veidojot putas vai gāzes. Piemēram, kalcīts, saskaroties ar sālsskābi (HCl), puto un rada oglekļa dioksīda gāzi. Šī īpašība var būt noderīga, lai atšķirtu kalcītu no citiem minerāliem, kas izskatās līdzīgi, bet nereaģē ar skābēm.
Fizikālo īpašību apvienojuma nozīme
Ir svarīgi atcerēties, ka minerālu identificēšanai parasti ir nepieciešama vairāku fiziskās pārbaudes metožu kombinācija. Minerālam var būt atšķirīga krāsa un spīdums, taču tā svītru, cietības vai šķelšanās pārbaude var sniegt papildu apstiprinājumu. Tāpēc ģeologs precīzai identifikācijai izmantos dažādus instrumentus un metodes kombinācijā.
Secinājums
Minerālu identificēšana, izmantojot fiziskās pārbaudes metodes, ir procedūra, kas prasa precizitāti un uzmanību detaļām. Krāsa, svītra, spīdums, cietība, šķelšanās un lūzums, kristāla forma, īpatnējais svars, caurspīdīgums, tekstūra, magnētisms un reakcija uz skābēm ir dažas no galvenajām fizikālajām īpašībām, ko var izmantot minerālu identificēšanai. Lai gan pastāv arī citas metodes, pareiza šo fiziskās pārbaudes metožu izpratne un pielietošana nodrošina stabilu pamatu dažādu minerālu veidu precīzai identificēšanai. Lai iegūtu ticamākus rezultātus, noteikti izmantojiet vairākas metodes vienlaikus.
