Príroda dáva človeku príležitosť využívať výhody, ktoré prináša. Ľudia si preto žijú celkom pohodlne a majú všetko, čo potrebujú. Veď voda, soľ, kovy, palivo, elektrina a ešte oveľa viac - všetko vzniká prirodzene a následne sa premieňa do podoby potrebnej pre človeka.
To isté platí pre prírodné produkty, ako sú minerály. Tieto početné rôznorodé kryštalické štruktúry sú dôležitou surovinou pre obrovské množstvo najrozmanitejších priemyselných procesov v hospodárskej činnosti ľudí. Preto zvážime, aké druhy minerálov sú a aké sú tieto zlúčeniny vo všeobecnosti.
Minerály: všeobecná charakteristika
Vo všeobecne akceptovanom zmysle v mineralógii pojem „minerál“znamená pevné teleso pozostávajúce z chemických prvkov, ktoré má množstvo individuálnych fyzikálnych a chemických vlastností. Okrem toho by mal vznikať len prirodzene, pod vplyvom určitých prírodných procesov.
Minerály môžu byť tvorené jednoduchými látkami (pôvodnými), ako aj komplexnými. Rôzne sú aj spôsoby ich formovania. Existujú také procesy, ktoré prispievajú k ich vzniku:
- magmatic;
- hydrotermálne;
- sedimentárne;
- metamorfogénne;
- biogénne.
Veľké zhluky minerálov zhromaždené v jednom systéme sa nazývajú horniny. Preto by sa tieto dva pojmy nemali zamieňať. Horské minerály sa ťažia precízne drvením a spracovaním celých kusov hornín.
Chemické zloženie uvažovaných zlúčenín môže byť rôzne a môže obsahovať veľké množstvo rôznych látok – nečistôt. V kompozícii však vždy dominuje jedna hlavná vec. Preto je to rozhodujúce a nečistoty sa neberú do úvahy.
Štruktúra minerálov
Štruktúra minerálov je kryštalická. Existuje niekoľko možností pre mriežky, pomocou ktorých môže byť reprezentovaná:
- cubic;
- hexagonal;
- rhombic;
- tetragonal;
- monoclinic;
- trigonal;
- triclinic.
Tieto zlúčeniny sú klasifikované podľa chemického zloženia určujúcej látky.
Druhy minerálov
Nasledujúcu klasifikáciu možno uviesť, ktorá odráža hlavnú časť zloženia minerálu.
- Natívne alebo jednoduché látky. To sú tiež minerály. Príkladmi sú: zlato, železo, uhlík vo forme diamantu, uhlia, antracit, síra, striebro, selén, kob alt, meď, arzén, bizmut a mnohé ďalšie.
- Halogenidy, ktoré zahŕňajú chloridy, fluoridy, bromidy. Ide o minerály, ktorých príklady sú každému známe: kamenná soľ (chlorid sodný) alebo halit, sylvín, fluorit.
- Oxidy a hydroxidy. Tvorené oxidmi kovov anekovy, teda ich spájaním s kyslíkom. Do tejto skupiny patria minerály, ktorých názvy sú chalcedón, korund (rubín, zafír), magnetit, kremeň, hematit, rutil, kazematit a iné.
- Nitráty. Príklady: dusičnan draselný a sodný.
- Boráty: optický kalcit, eremeit.
- Uhličitany sú soli kyseliny uhličitej. Ide o minerály, ktorých názvy sú nasledovné: malachit, aragonit, magnezit, vápenec, krieda, mramor a iné.
- Sírany: sadra, baryt, seleničitan.
- wolframany, molybdénany, chrómany, vanadičnany, arzeničnany, fosforečnany – to všetko sú soli príslušných kyselín, ktoré tvoria minerály rôznych štruktúr. Názvy - nefelín, apatit a iné.
- Silikáty. Soli kyseliny kremičitej obsahujúce skupinu SiO4. Príklady takýchto minerálov sú: beryl, živec, topaz, granáty, kaolinit, mastenec, turmalín, jadeín, lapis lazuli a iné.
Okrem vyššie uvedených skupín existujú aj organické zlúčeniny, ktoré tvoria celé prírodné ložiská. Napríklad rašelina, uhlie, urkit, šťavelany vápenaté, železo a iné. A tiež niekoľko karbidov, silicídov, fosfidov, nitridov.
Natívne prvky
Sú to minerály (foto je možné vidieť nižšie), ktoré sú tvorené jednoduchými látkami. Napríklad:
- zlato vo forme piesku a nugetov, ingotov;
- diamant a grafit sú alotropické modifikácie uhlíkovej kryštálovej mriežky;
- meď;
- strieborná;
- železo;
- sulfur;
- platinová metalová skupina.
Tieto látky sa často vyskytujú vo forme veľkých zhlukov s inými minerálmi, kúskami hornín a rúd. Pre človeka je dôležitá ťažba a ich využitie v priemysle. Sú základom, surovinou na získavanie materiálov, z ktorých sa následne vyrábajú rôzne predmety pre domácnosť, konštrukcie, šperky, spotrebiče atď.
Fosfáty, arzenáty, vanadičnany
Do tejto skupiny patria horniny a minerály, ktoré sú prevažne exogénneho pôvodu, to znamená, že sa nachádzajú vo vonkajších vrstvách zemskej kôry. Vo vnútri sa tvoria iba fosfáty. V skutočnosti existuje pomerne veľa solí kyseliny fosforečnej, arzénu a vanádu. Ak však vezmeme do úvahy celkový obraz, potom je ich percento v kôre vo všeobecnosti malé.
Do tejto skupiny patrí niekoľko najbežnejších kryštálov:
- apatit;
- vivianite;
- lindakerite;
- rosenite;
- carnotite;
- pascoit.
Ako už bolo poznamenané, tieto minerály tvoria horniny pomerne pôsobivej veľkosti.
Oxidy a hydroxidy
Do tejto skupiny minerálov patria všetky oxidy, jednoduché aj zložité, ktoré sú tvorené kovmi, nekovmi, intermetalickými zlúčeninami a prechodnými prvkami. Celkové percento týchto látok v zemskej kôre je 5%. Jedinou výnimkou, ktorá sa vzťahuje na silikáty, a nie na uvažovanú skupinu, je oxid kremičitý SiO2 so všetkými jeho odrodami.
Existuje veľké množstvo príkladov takýchto minerálov, ale označíme tie najbežnejšie:
- Žula.
- Magnet.
- Hematit.
- Ilmenit.
- Columbite.
- Spinel.
- Limetka.
- Gibbsit.
- Romaneshit.
- Holfertit.
- Korund (rubín, zafír).
- Bauxit.
Uhličitany
Táto trieda minerálov zahŕňa pomerne veľké množstvo zástupcov, ktorí majú pre človeka aj veľký praktický význam. Existujú teda nasledujúce podtriedy alebo skupiny:
- calcit;
- dolomit;
- aragonit;
- malachit;
- minerály sódy;
- bastnasite.
Každá podtrieda obsahuje niekoľko jednotiek až desiatky zástupcov. Celkovo existuje asi sto rôznych minerálnych uhličitanov. Najbežnejšie sú:
- mramor;
- vápenec;
- malachit;
- apatit;
- siderite;
- smithsonite;
- magnesite;
- carbonatit a ďalšie.
Niektoré sú cenené ako veľmi bežný a dôležitý stavebný materiál, iné sa používajú na výrobu šperkov a iné sa využívajú v technológii. Všetky sú však dôležité a veľmi aktívne sa ťažia.
Silikáty
Najrozmanitejšia skupina minerálov z hľadiska vonkajších foriem a počtu zástupcov. Táto variácia je spôsobená skutočnosťou, že atómy kremíka, ktoré sú ich základomchemická štruktúra, sú schopné spájať sa do rôznych typov štruktúr, koordinujúcich okolo seba niekoľko atómov kyslíka. Takže možno vytvoriť nasledujúce typy štruktúr:
- island;
- chain;
- tape;
- listové.
Tieto minerály, ktorých fotografie môžete vidieť v článku, sú známe každému. Aspoň niektoré z nich. Koniec koncov, zahŕňajú napríklad:
- topaz;
- garnet;
- chrysoprase;
- rhinestone;
- opal;
- chalcedón a iné.
Uplatnenie nachádzajú v šperkoch a sú cenené ako odolné dizajny na použitie v strojárstve.
Môžete uviesť aj príklad minerálov, ktorých názvy nie sú bežným ľuďom, ktorí nie sú spojené s mineralógiou, až tak dobre známe, no napriek tomu sú v priemysle veľmi dôležité:
- Dathonite.
- Olivín.
- Murmanite.
- Chrysocol.
- Eudialyt.
- Beryl.