Химические признаки минералов. Химические классы минералов

Имитация (лат. imitatio)– это подражание кому-либо или чему-либо; подделка.

Подделка камней – изготовление искусственным путем камней, имитирующих природные минералы – драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни. Это синтетические камни, имитации камней.

МАТЕРИАЛЫ, используемые для имитации

Минеральный, за редким исключением, является кристаллическим твердым веществом. Он состоит из атомов или групп атомов, расположенных периодически в трех направлениях пространства. Наименьшее расположение этих атомов или групп атомов составляет элементарная ячейка. Повторение элементарной ячейки в пространстве представляет собой кристаллическую решетку.

Семь кристаллических систем были определены в соответствии с характеристиками симметрии кристаллических решеток. Они позволяют классифицировать минералы. Однако некоторые так называемые аморфные минералы являются исключением: они не показывают элементы симметрии, определенные для других минералов. Эти симметрии могут отсутствовать или присутствовать. Но в последнем случае наблюдение этих симметрий очень затруднено, как в случае опала.

1. Основой многих фальшивых камней и сегодня служит красивый, чистый, неокрашенный стеклянный сплав , получивший название по имени Иозефа Штрасса – страз. Их можно гранить и шлифовать, после чего они приобретают способность сверкать, наподобие природных минералов.

2. Оптический кронгласс – щелочно-известковое стекло, используемое для имитации драгоценных камней. Если часть кремнезема заменяется окисью фосфора, то получают фосфорное стекло ; еслиокисью фтора – фтористое стекло .

Цвет Цвет - это характер определения, но он не всегда надежный. Один и тот же минерал может иметь очень разные цвета и оттенки. Например, флюорит может быть синим, зеленым, желтым или фиолетовым. Все цвета радуги присутствуют в минералах! Флуоресценция Флуоресцентный минерал обладает свойством поглощать свет и восстанавливать его в виде флуоресцентного света. Флуоресценция прекращается, как только источник света удаляется.

След Помимо цвета минерала, он учитывает цвет его следа, чтобы отличить его от другого. Чтобы получить цвет следа, необходимо протирать угол образца, который должен быть определен на матовом фарфоровом планшете. Гематит - хороший пример минерала, который имеет цвет, очень отличный от его следа.

Используются для имитации драгоценных камней.

3. Оптический флинтгласс – английский хрусталь – стекло, содержащее свинец; применяется для имитации драгоценных камней. Добавка свинца увеличивает преломление света и дисперсию.

Для имитации бриллианта иногда применяют свинцовое стекло та кого состава: 38,2 % кремнезема, 53,3 % окиси свинца, 7,8 % карбоната калия и небольшое количество др. веществ. Этот состав дает очень высокие показатели преломления света. Раньше такой материал называли стразом.

Это может быть, среди прочего, стекловидное, тусклое, смолистое, шелковистое, жемчужное, адамантное, жирное, восковое или металлическое. Прозрачность Этот термин относится к тому, как свет проходит через минерал. Показатель преломления Когда свет проходит через непрозрачный минерал, свет отклоняется определенным образом в зависимости от минерала. Это свойство, чувствительное к измерению, затем позволяет идентифицировать минерал.

Форма Форма кристалла называется габитусом. Среди многих форм, которые существуют, габитус может быть призматическим, табличным, октаэдрическим. Группировка кристаллов может иметь волокнистый, дендритный, фиброориентированный или глобулярный вид, среди многих существующих форм.

Из флинтгласса делают дешевую стеклянную бижутерию. При умелой огранке камни из флинтгласса красивы. Но эти имитации мягки, в связи с чем в процессе носки при трении быстро теряют полировку, царапаются, страдают от сернистых окислов, присутствующих в атмосфере. Со временем украшения приобретают коричневатый оттенок.

Титановое стекло (флинтгласс)– стекло, в котором окись свинца заменена окисью титана. Используется для имитации природных минералов.

Связь, по меньшей мере, двух кристаллов одинаковой природы в соответствии с правилами симметрии представляет собой двойник. Плотность Плотность определяют путем сравнения веса минерала с массой равного объема воды. Плотность минералов варьируется от 1 до.

Твердость Твердость минерала считается сопротивлением его структуры механическому разрушению. В минералогии шкалы твердости сравнимы: мы сравниваем способность некоторых минералов царапать других. С 10 шагами шкала Мооса является наиболее распространенной.

0: вода 1: тальк 2: гипс 2, 5: гвоздь 3: кальцит 3, 5: кусок 20 центов 4: флюорит 5: апатит 5, 5: лезвие ножа 6: ортоклаз 7: кварц 8: топаз. Разрушение и расщепление Минерал может быть разрушен двумя способами: нерегулярной поверхностью, называемой разрывом или плоской поверхностью, называемой расщеплением. Последнее следует линиям кристаллической решетки.

4. Рейнкизель (рейнский кремень) – стекло, содержащее в белой или бесцветной стеклянной массе разноцветные вкрапления (шлиры). В настоящее время используете как имитационный материал в бижутерии.

5. Искусственные смолы – материалы, используемые в качестве имитации янтаря, а также в украшениях для одежды (из них изготовляют пряжки, пуговицы и пр.).

Искусственные, порошкообразные, концентрированные или разбавленные, в сочетании с растительными экстрактами или «созревшими» в термальных водах, минералы являются ценным ресурсом для человека, его здоровья и благополучия. Мы представляем список основных минералов и их свойств.

Термин происходит от средневекового латинского минерала, полученного в свою очередь древней французской шахтой или «моей». Минералы определяются как неорганические природные тела, обычно твердые и каменистые, которые сформировались на земной коре через геологические, физические и химические процессы.

6. Керамические массы – материал типа фарфора или фаянса, с помощью которого мастера ювелирного производства удачно имитируют непрозрачные драгоценные камни, особенно бирюзу. Кроме того из фаянса, майолики, фарфора изготовляют ныне модные украшения: броши, кулоны, серьги, браслеты, кольца, а также различные комплекты и гарнитуры, чаще всего расписанные красками и покрытые глазурью, или декорированные налепами (лепкой).

Стехиометрия - это наука, которая изучает химические соединения тел и их реакции, включая кристаллические твердые вещества, такие как минералы. В то время как минералогия более конкретно занимается изучением минералов. Часто имеет тенденцию приписывать название минерала даже жидким или газообразным элементам, которые могут быть извлечены из недр. Минерал может состоять из одного химического элемента, такого как золото, или одного или нескольких элементов, соединенных вместе простым химическим соединением, таким как кварц или сложные молекулы.

7. Фенопласты – пластмассы на основе феноло-формальдегидных смол. Легко поддаются обработке и окра шиваются в любые цвета. По внешнему виду могут имитировать природные камни, в том числе жемчуг, коралл, преламутр, стекло и другие материалы. Применяются для изготовления бус, серег, колец, брошей, браслетов и др. недорогих украшений.

Минералограмма в области питания и практики

Таким образом, минеральный состав варьируется от простые химические элементы вплоть до очень сложных силикатов. Цвет минерала может зависеть как от его химического состава, так и от присутствия примесей. Минералы классифицируются по группам в соответствии с химическим составом. Существует более чем 000 видов полезных ископаемых, и их классификация не всегда так просто.

Минерал может быть идентифицирован по каким-либо физическим и химическим свойствам, но в других случаях необходимо использовать более глубокий химический анализ или рентгеновское излучение. Здесь представлены три наиболее присутствующих на Земле. Силикаты Самая большая группа земной коры - силикаты. Карбонаты также встречаются в сильно выпаренных средах или в карстовых районах. Сульфаты Сульфаты образуются в сильно выпаренных средах, где очень соленые воды испаряются, образуя сульфаты и галогениды, образующиеся на поверхности осадка.

8. Резол – синтетический термореактивный полимер, представляющий собой вязкую жидкость или тверд растворимый и легкоплавкий продукт от светло-желто до черного цвета. Применяется для имитации янтаря.

9. Широко используются для имитации драгоценных камней бутылочное и оконное стекло . В качестве красящих веществ служат марганец, никель, медь, железо, хром и др.

Самым распространенным сульфатом является штукатурка. Существуют также галогениды, оксиды и гидроксиды, сульфиды, фосфаты и группа нативных элементов, которые включают металлы, такие как серебро, золото и медь, а также некоторые интерметаллические, полуметаллические и неметаллические соединения.

Пища, которую мы едим, продукты, которые мы используем для лечения «тела, либо по» внутренней и из снаружи, они содержат много веществ, из которых мы часто игнорируем свойство. С помощью этих карт на минералах вы хотите отметить основные компоненты царства твердое, и вы хотите понять, что может быть их полезностью для человека.

Основные СПОСОБЫ имитации :

1. Дублирование – заключается в том, что верхнюю (лицевую) часть, сделанную из настоящего драгоценного камня, наклеивают на нижнюю (тыльную) часть, состоящую из стекла, горного хрусталя или синтетического материала.

а)Дуплет – имитации драгоценных камней, получаемые из двух компонентов. Были известны еще в древнем Риме. Сегодня изготовляют дуплеты с применением опала: тонкий слой опала наклеивается на опаловую матку. Также применяют сапфировые, рубиновые и гранатовые дуплеты, когда тонкая пластинка соответствующего камня наклеивается сверху на стекло или синтетическую шпинель. Их называют: дуплет сапфир-стекло или сапфиро-синтетическая шпинель и т.д. Имитации изумруда делают из бесцветного берилла: ограненный берилл разрезается пополам и склеивается с зеленой промежуточной прокладкой. Используют также бледный изумруд со связующим интенсивно окрашенным клеем.

Поскольку большинство минералов находится в кристаллическом состоянии и может быть в виде природных полиэдров, минералогия является фундаментальной вспомогательной наукой для кристаллографии: то есть для знания и для проблем природных кристаллов она культивирует широкие области исследований общие для геометрии, физики и физики твердого тела.

Но в этом еще многократном изучении видов или минералогических особей, отобранных в сторону, изолированных от их генетической среды, задача минералогии не исчерпывается. Минералы являются элементарными составляющими горных масс земной коры. Фундаментальные геологические явления в этой области: от вулканизма до седиментации, от происхождения до деградации горных хребтов, от пород до полезных минеральных концентраций, осуществляются путем сложной эволюции геофизических и геохимических процессов, которые переводятся в непрерывное образование и трансформация минералов.

б) Триплет – имитация драгоценных камней, состоящая из тонких слоев природного камня, который вклеивается между двумя кусочками горного хрусталя. Например, триплет кварц-опал-кварц.

Подделки под драгоценные камни были известны уже в Древнем Египте и Риме времен Плиния. Плиний писал об изготовлении триплетов: «Настоящие от поддельных отличить очень трудно, так как изобретен способ фальсифицировать геммы определенного рода, используя для этого подлинные камни. Так, научились столь искусно склеивать из трех разных гемм сардоникс, что обнаружить это невозможно, хотя его черный, белый и суриково-красный цвета на самом деле все принадлежат различным камням».

Существенной целью минералогии в дополнение к тому, что уже было сказано, является изучение генезиса преобразований и отношений сосуществования минералов в их отложениях. Генетические исследования, а также непосредственное наблюдение за фактами также подчеркиваются результатами лабораторного синтеза, то есть искусственным размножением минералов.

В этих задачах минералогия нашла в великолепных достижениях физической химии основы ее современного развития экспериментального естествознания и тесно связана с петрографией, наукой о горном деле, имея с этими коммунами, в частности, методы и исследовательские лаборатории, области наблюдения и изучения.

в) Полудуплет – имитации крупных драгоценных камней, склеенные из двух таких же камней меньшего размера. Поскольку стоимость драгоценных камней воз растает пропорционально квадрату их массы, такая ими тация, выданная за один крупный камень, будет стоить гораздо дороже, чем оба составляющих ее мелких камня.

По химическому составу минералы объединяются в классы , подразделяемые на подклассы и, далее, группы . Наибольшее распространение в земной коре получили восемь классов минералов.

Эти две связанные науки, минералогия и петрография вносят существенный вклад в познание геохимических процессов и дают фундаментальные элементы геологии для изучения происхождения, структуры и состава масс и синтеза явлений земной коры. Минералогия и геология, которые объединились и нашли общий прогресс с отделением от других естественных и биологических наук, наконец, стали совершенно отчетливыми, с различными методами исследования и четко определенными исследовательскими задачами, при этом сохраняя частые совместные связи с общих целей, посредством петрографии и геохимии.

1. Самородные минералы состоят только из одного химического элемента. Объединяют около 45 минералов самого разного происхождения, составляющих менее 0,1 % массы земной коры. Большинство имеет огромное хозяйственное значение (алмаз, графит, сера, золото, медь и др.). Физические характеристики самородных минералов отличаются большим разнообразием.

Минералогия, петрография и геология также находят причины и области сотрудничества в практическом применении их исследований, особенно в отношении исследований, генезиса и эксплуатации месторождений полезных ископаемых. История. - Первые эмпирические знания о некоторых минералах и их использовании относятся к самым ранним периодам не только для использования декоративных камней или украшений, но и для использования металлических минералов.

Финикийские штурманы привезли из Азии медь, бронзу и серебро, которые позже добыли греков с рудников Лаурио и римлян от земель Сардинии, а процветали древние этрусские города для их шахт, для литейных цехов, для оружия и монетных фабрик; и Эльба стала «горячим островом» щедрым металлам. В философских концепциях перипатетической школы Аристотеля мы находим первые упоминания о минеральном царстве, а ученик Теофрасто в 315 г. до н.э. описывал минералы и драгоценные камни в книге о камнях.

2. Сульфиды – сернистые соединения тяжелых металлов. Класс насчитывается около 250 минералов, составляющих 0,15 % массы земной коры. Образование сульфидов идет без доступа кислорода, большинство из них имеет гидротермальное происхождение. При окислении сульфиды легко переходят в окислы, карбонаты или сульфаты. Ценность сульфидов в том, что они являются рудами на цветные металлы, причем зачастую им сопутствует золото. Наибольшим распространением пользуются пирит (железный колчедан) FeS 2 , халькопирит (медный колчедан) CuFeS 2 , галенит (свинцовый блеск) PbS, сфалерит (цинковая обманка) ZnS, киноварь HgS и др. Подавляющему большинству сульфидов характерны металлический блеск, низкая и средняя твердость, высокая плотность.

Никакого реального концептуального прогресса в области минералогии, как в других естественных науках, в средние века, с его схоластическими дискуссиями и религиозными догмами, с алхимическими фантазиями и доктринами самых странных влияний звезд и кристаллы.

Астрологические фантазии и алхимические спекуляции также доминируют в Бергбюхляне, коллекции минералов, вероятно, написанной во второй половине пятнадцатого Калибом Фриргиусом, врачом, который жил среди горняков Саксонии; и все еще находятся в Пиротекнии Сиенского Ванноччио Бирингуччо, среди различных понятий металлургии и примитивной минералогической химии. Но против алхимии и астрологии, верных принципам аристотелевской натурфилософии, немецкий врач Джорджио Бауэр, который с латинизированным и самым известным именем Агрикола, написал «Де-натура» и «Де-металл».

3. Галогениды (галоидные соединения) являются солями галоидно-водородных кислот. Насчитывается около 100 представителей, как правило, гипергенного и гидротермального происхождения. Чаще всего встречаются соединения хлористые и фтористые, такие, как применяемые в химической промышленности галит NaCl (каменная соль), сильвин KCl (калийная соль). В оптике используется флюорит CaF 2 . Галогениды отличаются стеклянным блеском, невысокими твердостью и плотностью, часто легкой растворимостью в воде.

Он широко распространяет обширную и замечательную коллекцию минералогических и особенно горно-металлургических знаний о своем времени. Его работы содержат различные отличительные черты минералов, такие как форма, цвет, блеск, вес, твердость и т.д. Но тем временем естественная философия способна избавиться от догматизма и спекуляций, и в освещенном свете Галилея наука находит точные основы для прогресса в наблюдении, экспериментировании и строгом удержании из естественных фактов. Хауи в конце восемнадцатого века, а затем быстро развившимися в начале Девятнадцатый век, дающий фундаментальный прогресс самой минералогии.

4. Фосфаты образованы разного происхождения солями фосфорной кислоты. Класс насчитывает около 200 минералов, составляющих около 0,7 % массы земной коры. Чаще всего применяются для производства фосфорных удобрений магматического происхождения апатит Ca 5 (F, Cl) 3 и близкий к нему по составу, но гипергенного происхождения фосфорит (фосфат кальция). Фосфатам характерны невысокие показатели твердости и плотности.

5. Сульфаты представляют собой соли серной кислоты, накапливающиеся, в большинстве своем, в соленасыщенной водной среде. Сульфатам принадлежит большое породообразующее значение, они слагают около 0,1 % массы земной коры. Минералам свойственны низкая твердость, неметаллические разновидности блеска, светлая окраска. В земной коре широко распространены гипс CaSO 4 x 2H 2 O, ангидрит CaSO 4 , мирабилит (глауберова соль) Na 2 SO 4 x 10H 2 O.

6. Карбонаты являются солями угольной кислоты, насчитывают около 80 представителей. Карбонаты имеют огромное породообразующее значение в составе осадочных и метаморфических пород, составляют до 2 % массы земной коры. Отличительной особенностью карбонатов является их активное взаимодействие с соляной кислотой, сопровождающееся бурным выделением углекислого газа. Блеск большинства карбонатов стеклянный, твердость невысокая. Наиболее распространены такие представители, как кальцит CaCO 3 , магнезит MgCO 3 , доломит CaMg(CO 3) 2 , сидерит FeCO 3 .

7. Окислы и гидроокислы составляют до 17 % массы земной коры. Представители этого класса объединяют минералы разного происхождения и подразделяются, соответственно названию, на два подкласса: окислов , отличающихся высокой и средней твердостью, и гидроокислов , обладающих низкой твердостью. С другой стороны, названный класс можно разделить на окислы и гидроокислы кремния и окислы и гидроокислы металлов. Окислы и гидроокислы кремния обладают исключительно важным породообразующим значением: только на долю кварца SiO2 приходится до 12% массы земной коры. Скрытокристаллические модификации кварца представлены разноокрашенными халцедонами . Среди водных окислов кремния необходимо назвать опал SiO2 x nH2O. Этим минералам соответственно характерен стеклянный или металлический блеск. Окислы и гидроокислы металлов обладают важнейшим рудообразующим значением. Для них свойственен, соответственно, металлический или матовый блеск. Наибольшее значение принадлежит таким минералам, как магнетит Fe 3 O 4 , гематит Fe 2 O 3 , лимонит Fe 2 O 3 x nH 2 O, корунд Al 2 O, боксит Al 2 O x nH 2 O.

8. Силикаты и алюмосиликаты объединяют около 800 минералов, многим из которых принадлежит огромное породообразующее значение, ведь представители этого класса составляют до 80 % массы земной коры. Если же к числу силикатов относить и кварц, являющийся типичным силикатом по строению кристаллической решетки (но не по химическому составу), то доля превысит 90 %. Происхождение минералов данного класса разное. Основу кристаллической решетки в минералах составляет кремний-кислородный тетраэдр. В зависимости от сочетаний этих тетраэдров, все силикаты разделяются на большое количество групп.

Островные силикаты сложены изолированными тетраэдрами. Самый распространенный представитель, имеющий огромное породообразующее значение – магматического происхождения оливин (MgFe) 2 .

Цепочечные силикаты объединяют минералы группы пироксенов , в которых тетраэдры соединены в непрерывные цепочки. Наиболее распространен породообразующий алюмосиликат авгит
(Ca, Na) (Mg, Fe 2+ , Al, Fe 3+) [(Si, Al) 2 O 6 ].

Кольцевые силикаты обладают соединенными в замкнутые кольца тетраэдрами. Представитель – берилл Be 3 Al 2 .

Ленточные силикаты содержат соединенные в обособленные ленты тетраэдры. Здесь выделяется группа амфиболов – минералов с непостоянным химическим составом, среди которых наиболее распространен породообразующий минерал роговая обманка .

Листовые (слоевые) силикаты представлены минералами, в которых тетраэдры объединены в ленты, образующие единый непрерывный слой. Наибольшим распространением среди них пользуются такие породообразующие минералы, как слюды : бесцветный мусковит.

KAl 2 (OH) 2 и его мелкочешуйчатая разновидность серицит , черный биотит K(Mg, Fe) 3 (OH, F) 2 . Кроме них часто встречаются метаморфического происхождения серпентин (змеевик) Mg 6 (OH) 8 , тальк Mg 3 (OH) 2 и непостоянного состава хлориты . Эти минералы возникают при воздействии на ультраосновные породы горячих растворов и газов. Другая часть листовых силикатов образуется в результате гипергенеза – выветривания содержащих полевые шпаты и слюды магматических и метаморфических пород. Так возникают глинистые минералы каолин Al 4 (OH) 8 , монтмориллонит (Mg 3 , Al 2) (OH) 2 x nH 2 O, бейделлит Al 2 (OH) 2 x nH 2 O, нонтронит (Fe, Al 2) (OH) 2 x nH 2 O, а также гидрослюды – минералы непостоянного состава. Среди листовых силикатов выделяется также глауконит – водный алюмосиликат K, Fe, Al, образующийся в шельфовой зоне на глубинах 200 – 300 м.

Каркасные силикаты представлены группами полевых шпатов и нефелина. Важнейшей из них является группа полевых шпатов , доля которых в массе земной коре достигает 50 %. Каркас полевых шпатов создан тетраэдрами, сцепленными всеми четырьмя вершинами. Группа подразделяется на калиево -натриевые и кальциево -натриевые полевые шпаты. Первые представлены ортоклазом K. Вторые – разновидностями плагиоклазов , в которых наблюдается последовательное уменьшение содержания SiO 2 . В соответствии с этим плагиоклазы включают ряд минералов: от натриевого (кислого по составу) альбита Na – его сокращенная запись Ab, до кальциевого (основного) анортита Ca – его сокращенная запись An. Промежуточное расположение занимает кальциево-натриевый (средний по составу) лабрадор Ab 50 An 50 – иризирующий плагиоклаз. Помимо полевых шпатов, в числе каркасных силикатов выделяют группу нефелина Na 3 K 4 – породообразующего алюмосиликата магматического и пегматитового происхождения.