ما هي المعادن؟

المعدن عبارة عن مادة صلبة غير عضوية تحدث بشكل طبيعي ولها بنية ذرية محددة وتكوين كيميائي. يجب أن يفي العنصر بالشروط الخمسة التالية ليتم تعريفه بالمعادن: التركيب الكيميائي الطبيعي والصلب المحدد ، والبنية الداخلية غير العضوية ، والمحددة.

تحديد المعادن

المادة الطبيعية تحدث لا يمكن إنتاجها مباشرة أو تغييرها من خلال النشاط البشري. لا يعتبر عنصر مثل الصلب معدنًا لأنه سبيكة. الصلبة تعني أن العنصر لا يوجد كغاز أو سائل في حالته الطبيعية وتحت الضغط ودرجة الحرارة القياسية. يعني التركيب الكيميائي المحدد أن العنصر الذي يحدث بشكل طبيعي له توقيع كيميائي محدد يميزه عن العناصر الأخرى. لا يتم إنتاج مادة غير عضوية من قبل الكائنات الحية ، والمواد مثل اللؤلؤ والخشب هي مواد عضوية لأنها تنتج عن طريق أنشطة الكائنات الحية. عنصر ذو بنية داخلية محددة يعني أن الذرات مرتبة بشكل متوقع.

تشمل الخصائص الفيزيائية الأساسية للمعادن الصلابة والمثابرة والجاذبية النوعية والانقسام والمغناطيسية والتوصيل الكهربائي ورد الفعل على الأحماض. تسمح الخواص الفيزيائية للمعادن جنبًا إلى جنب مع الخصائص البصرية مثل معامل الانكسار واللمعان والضوء وامتصاص أشعة ضوئية محددة بتحديد المعادن وتمييزها بالأدوات.

تشكيل المعادن

تتشكل المعادن في بيئات جيولوجية مختلفة بما في ذلك البحيرات المالحة والبراكين والمحيطات العميقة والصخور المنصهرة. يمكن أيضًا تشكيل المعادن عن طريق تعريض عناصر معينة لدرجة حرارة و / أو ضغط شديد ، أو عن طريق الجمع بين المحاليل والغازات مع تركيز معين من عناصر محددة. تعمل درجات الحرارة والضغط القصوى على تغيير التركيب الكيميائي الحالي للعناصر وإدخال العناصر الموجودة في المحلول أو الغازات. البيئة المناسبة تتيح حدوث التبلور مما يؤدي إلى تكوين المعادن

الفرق بين المعادن والصخور

المعدن عبارة عن مادة صلبة غير عضوية تحدث بشكل طبيعي ولها بنية ذرية محددة وتكوين كيميائي. الصخرة عبارة عن تجميع لجسيم واحد أو عدة معادن. يمكن أن يتراكم أحد المعادن لتكوين صخور مثل الكوارتزيت بينما يمكن أن تتجمع عدة معادن لتشكيل صخور مثل الجرانيت. تتشكل الصخور البركانية عن طريق بلورة الصهارة المنصهرة. عندما تستقر المعادن وتعاني من ضغوط هائلة ، فإنها تشكل صخور رسوبية. عندما يتم إعادة تسخين المعادن وتعريضها لضغط عالٍ بجانب الصخور الموجودة مسبقًا ، فإنها تشكل صخورًا متحولة. الصخور ليس لها تركيب ذري محدد للتركيب الكيميائي.

تحديد المعادن

يمكن التعرف بسهولة على بعض المعادن نظرًا لشكلها ولونها المميزين ، لكن بعضها يحتاج إلى اختبار غير تدميري للتأكد من هويته. تشمل الاختبارات البسيطة تحديد معامل الانكسار واللون والشفافية ونقطة الانصهار والمغناطيسية والجاذبية النوعية والنشاط الإشعاعي والاختبارات الكيميائية. في بعض الحالات ، تنطوي الاختبارات على أدوات أكثر تعقيدًا مثل مقاييس حيود أشعة إكس ، ومقياس التشتت الطيفي للطاقة ، والميكروب الإلكتروني الصغير.