Wat zijn mineralen?

Op het gebied van geologie hoort u vaak verschillende termen, waaronder het woord 'mineraal'. Wat zijn mineralen precies? Ze zijn elke stof die aan deze vier specifieke kwaliteiten voldoet:

1. Mineralen zijn natuurlijk: deze stoffen die zich vormen zonder menselijke hulp.
2. Mineralen zijn solide: ze hangen niet, smelten niet of verdampen.
3. Mineralen zijn anorganisch: het zijn geen koolstofverbindingen zoals die in levende wezens.
4. Mineralen zijn kristallijn: ze hebben een duidelijk recept en rangschikking van atomen.

Ondanks dat zijn er echter nog enkele uitzonderingen op deze criteria.

Onnatuurlijke mineralen

Tot de jaren negentig konden mineralogisten namen voorstellen voor chemische verbindingen die ontstonden tijdens de afbraak van kunstmatige stoffen ... dingen die te vinden zijn op plaatsen zoals industriële slibputten en roestende auto's. Die maas in de wet is nu gesloten, maar er staan ​​mineralen op de boeken die niet echt natuurlijk zijn.

Zachte mineralen

Traditioneel en officieel wordt native kwik beschouwd als een mineraal, hoewel het metaal vloeibaar is bij kamertemperatuur. Bij ongeveer -40 ° C stolt het echter en vormt het kristallen zoals andere metalen. Er zijn dus delen van Antarctica waar kwik onmiskenbaar een mineraal is.

Overweeg voor een minder extreem voorbeeld het mineraal ikaiet, een gehydrateerd calciumcarbonaat dat zich alleen in koud water vormt. Het wordt afgebroken tot calciet en water boven 8 C. Het is belangrijk in de poolgebieden, de oceaanbodem en andere koude plaatsen, maar je kunt het niet in het laboratorium brengen, behalve in een vriezer.

IJs is een mineraal, hoewel het niet wordt vermeld in de minerale veldgids. Wanneer ijs zich verzamelt in voldoende grote lichamen, stroomt het in vaste toestand - dat is wat gletsjers zijn. En zout (haliet) gedraagt ​​zich op dezelfde manier, stijgt ondergronds in brede koepels en loopt soms uit in zoutgletsjers. Inderdaad, alle mineralen, en de rotsen waar ze deel van uitmaken, vervormen langzaam bij voldoende hitte en druk. Dat is wat plaattektoniek mogelijk maakt. Dus in zekere zin zijn geen mineralen echt solide behalve misschien diamanten.

Andere mineralen die niet helemaal solide zijn, zijn in plaats daarvan flexibel. De micamineralen zijn het bekendste voorbeeld, maar molybdeniet is een ander. De metalen schilfers kunnen worden verfrommeld als aluminiumfolie. De minerale chrysotiel van asbest is vezelig genoeg om in stof te weven.

Organische Mineralen

De regel dat mineralen anorganisch moeten zijn, kan de strengste zijn. De stoffen waaruit kolen bestaan, zijn bijvoorbeeld verschillende soorten koolwaterstofverbindingen die zijn afgeleid van celwanden, hout, pollen, enzovoort. Dit worden maceralen genoemd in plaats van mineralen. Als steenkool lang genoeg hard wordt geperst, werpt de koolstof alle andere elementen af ​​en wordt grafiet. Hoewel het van organische oorsprong is, is grafiet een echt mineraal met koolstofatomen gerangschikt in platen. Diamanten zijn op dezelfde manier koolstofatomen gerangschikt in een star kader. Na zo'n vier miljard jaar leven op aarde is het veilig om te zeggen dat alle diamanten en grafiet ter wereld van organische oorsprong zijn, zelfs als ze strikt genomen niet organisch zijn.

Amorfe mineralen

Een paar dingen schieten tekort in kristalliniteit, moeilijk als we proberen. Veel mineralen vormen kristallen die te klein zijn om onder de microscoop te zien. Maar zelfs van deze kan worden aangetoond dat ze op nanoschaal kristallijn zijn met behulp van de techniek van röntgenpoederdiffractie, omdat röntgenstralen een super-kortegolfachtig licht zijn dat extreem kleine dingen kan weergeven.

Het hebben van een kristalvorm betekent dat de stof een chemische formule heeft. Het kan zo simpel zijn als halite's (NaCl) of complex zoals epidote's (Ca₂al₂(Fe³⁺, Al) (SiO₄)(Si₂O₇) O (OH)), maar als je tot de grootte van een atoom zou worden verkleind, kon je zien welk mineraal je zag door zijn moleculaire samenstelling en rangschikking.

Enkele stoffen slagen niet voor de röntgentest. Het zijn echt glazen of colloïden, met een volledig willekeurige structuur op atomaire schaal. Ze zijn amorf, wetenschappelijk Latijn voor 'vormloos'. Deze krijgen de ere-naam mineraloid. Mineraloïden zijn een kleine club van ongeveer acht leden, en dat strekt zich uit door enkele organische stoffen op te nemen (criterium 3 en 4 schenden).