علوم و فناوری
X
تبلیغات
رایتل

علوم و فناوری
مجتمع شهید چمران بیروت 

"  این مقاله از سایت گروه های آموزشی استان مازندران دریافت شده است " 

ویژگى‌هاى کانى‌ها

کانى‌ها چیزهاى همگنى هستند؛ یعنى، ویژگى‌هاى فیزیکى و شیمیایى همه‌ى ذره‌هاى سازنده‌ى آن‌ها، یکسان است. براى مثال، اگر یک قطعه هالیت(نمک خوراکى) را به ذره‌هاى بسیار کوچکى بشکنیم، همه‌ى ذره‌هاى به دست آمده، مزه‌ى شورى دارند، به سادگى در آب حل مى شوند و دیگر ویژگى‌هاى نمک را نشان مى‌دهند.

کانى‌ها مواد بلورى و جامدى هستند؛ یعنى، ذره‌هاى سازنده‌ى آن‌ها بر اساس نظم و قانون معینى کنار هم قرار گرفته‌اند؛ به نحوى که، همه‌ى سطح‌هاى بیرونى یک کانى، صاف است. شکل بلورى و منظم کانى‌ها از آرایش اتم‌ها و مولکول‌هاى درونى آن‌ها ناشى مى‌شود.

هر کانى ترکیب شیمیایى ثابتى دارد. براى مثال ...

ویژگى‌هاى کانى‌ها

کانى‌ها چیزهاى همگنى هستند؛ یعنى، ویژگى‌هاى فیزیکى و شیمیایى همه‌ى ذره‌هاى سازنده‌ى آن‌ها، یکسان است. براى مثال، اگر یک قطعه هالیت(نمک خوراکى) را به ذره‌هاى بسیار کوچکى بشکنیم، همه‌ى ذره‌هاى به دست آمده، مزه‌ى شورى دارند، به سادگى در آب حل مى شوند و دیگر ویژگى‌هاى نمک را نشان مى‌دهند.

کانى‌ها مواد بلورى و جامدى هستند؛ یعنى، ذره‌هاى سازنده‌ى آن‌ها بر اساس نظم و قانون معینى کنار هم قرار گرفته‌اند؛ به نحوى که، همه‌ى سطح‌هاى بیرونى یک کانى، صاف است. شکل بلورى و منظم کانى‌ها از آرایش اتم‌ها و مولکول‌هاى درونى آن‌ها ناشى مى‌شود.

هر کانى ترکیب شیمیایى ثابتى دارد. براى مثال، پیریت همیشه FeS2 و کلسیت CaCO3 همواره است. البته، در برخى کانى‌ها ممکن است نسبت برخى عنصرها تغییر کند. براى مثال، در کانى الوین( FeMgSiO4 ) ممکن است درصد آهن و منیزیم از بلورى به بلورى دیگر، از صفر تا صد درصد تغییر کند.

برخى کانى‌ها، مانند طلا، از یک عنصر درست شده‌اند. البته، طلا کم‌تر به صورت خالص یافت مى‌شود. بلورهاى مکعبى و زرد رنگ طلا، اگر با نقره همراه باشند، روشن‌تر و اگر با مس همراه باشند، قرمزتر به نظر مى‌رسند. بسیار از کانى‌ها از دو یا چند عنصر متفاوت هستند که با هم مخلوط شده و ماده‌ى مرکبى به وجود آورده‌اند. براى مثال، فراوان‌ترین کانى، یعنى کوارتز، ترکیبى از سیلیسیم و اکسیژن است.

شکل‌گیرى کانى‌ها

کانى‌ها از پیوندهاى گوناگون بین اتم‌هاى عنصرها به وجود مى‌آیند. تا کنون 92 عنصر در طبیعت شناسایى شده است. از بین این 92 عنصر طبیعى، 8 عنصر اکسیژن، سیلیسیوم، آلومینیوم، آهن، کلسیم، سدیم، پتاسیم، و منیزیم، حدود 5/98 درصد کانى‌ها را مى‌سازند. از ترکیب‌شدن این عنصرها با هم، کانى‌ها گوناگونى به وجود مى‌آید. براى مثال، از ترکیب شدن اکسیژن با سیلیسیوم، اکسید سیلیسیوم SiO2 (کوارتز) و از ترکیب‌شدن اکسیژن، سیلیسیوم، منیزیم و آهن، الوین( FeMgSiO4 ) به دست مى‌آید.

کانى‌ها علاوه بر این که از نظر ترکیب شیمیایى با هم تفاوت دارند، از نظر شکل ظاهرى، رنگ، اندازه و دیگر ویژگى‌ها نیز تفاوت‌هاى زیادى با هم دارند. این تفاوت‌ها از چگونگى شکل‌گیرى آن‌ها برمى‌خیزد. برخى کانى‌ها از سرد شدن ماده‌ى مذاب به دست مى‌آیند. همه‌ى کانى‌هاى سنگ‌هاى آذرین، مانند کوارتز، فلدسپات، میکا و الوین، این گونه به وجود مى‌آیند.

برخى دیگر از کانى‌ها از سرد شدن بخار در سطح سنگ‌ها یا شکاف‌هاى موجود در آن‌ها به وجود مى‌آیند. سرد شدن گاز گوگرد در قله‌هاى آتش‌فشانى دماوند و تفتان، نمونه‌اى از این فرایند است. کانى‌ها دیگرى از بخار شدن محلول‌هایى به وجود مى‌ایند که به اندازه‌ى اشباع رسیده‌اند. براى مثال، از بخار شدن آرام‌ دریاچه‌هاى مرکزى ایران، نمک و گچ به دست مى‌آید.

برخى کانى‌ها از واکنش‌هاى شیمیایى یون‌ها در آب به وجود مى‌آیند. براى مثال، در دریاهاى گرم، یون کلسیم(+2 Ca) با یون کربنات(+CO32)ترکیب مى‌شود و کانى کلسیت(CaCO3) ته‌نشین مى‌شود. برخى کانى‌ها نیز پیامد تخریب شیمیایى کانى‌ها دیگر هستند. براى مثال، از تجزیه‌ى شیمیایى فلدسپات‌ها، کانى‌هاى رستى(کانى‌هاى تشکیل‌دهنده‌ى خاک) به وجود مى‌آیند.

شناسایى کانى‌ها

زمین‌شناسان براى شناسایى کانى‌ها از روش‌هاى گوناگونى، مانند رنگ‌ شعله، طیف نورى، میکروسکوپ‌هاى پلاریزان، میکروسکوپ الکترونى و پرتو ایکس، بهره مى‌گیرند.

رنگ‌شعله. در این روش تکه‌اى از کانى یا پودر آن را روى شعله نگه مى‌دارند و با دستگاهى به آن مى‌دمند. با تغییر رنگى که در شعله پدید مى‌آید، مى‌توان برخى از کانى‌ها را شناسایى کرد. سدیم رنگ زرد، منیزیم رنگ قرمز، کلسیم رنگ نارنجى، باریم رنگ سبز مایل به زرد و مس رنگ سبز درخشان، به وجود مى‌آورد.

طیف نور. در این روش مقدار اندکى از یک کانى را در دستگاهى، که با جرقه‌ى الکتریکى و در فشار زیاد کار مى‌کند، قرار مى‌دهند تا کانى بخار شود. در این حالت، اتم‌هاى عنصرهاى سازنده‌ى کانى، طول موج ویژه‌اى تولید مى‌کنند که پس از عکس‌بردارى مى‌توان با کمک آن‌ها به عنصرهاى سازنده‌ى کانى پى ‌برد.

میکروسکوپ پلاریزان. در این روش، ضخامت یک قطعه سنگ را که داراى کانى‌هاى گوناگون است، به اندازه‌اى کم مى‌کنند تا شفاف شود و نور از آن بگذرد. سپس آن را زیر میکروسکوپ پلاریزان بررسى مى‌کنند. اکنون از روى شکل ظاهرى، نوع شکستگى، ضریب شکست نور، رنگ و دیگر ویژگى‌ها، کانى را شناسایى مى‌کنند.

میکروسکوپ الکترونی. لایه‌ى نازکى از کانى را با این میکروسکوپ مطالعه مى‌کننند. باریکه‌ى الکترونى به کانى برخورد مى‌کند و بخشى از آن به کانى جذب مى‌شود که سایه‌اى از کانى روى صفحه‌ى ویژه‌اى به وجود مى‌آورد. بررسى این سایه از نظر شکل ظاهرى، شکستگى‌ها و ساختمان درونى کانى‌ها، به شناسایى کانى مى‌انجامد.

پرتو ایکس. این روش در شناسایى کانى‌ها، به‌ویژه کانى‌هایى که ترکیب شیمیایى مشابهى دارند، بسیار کارآمد است. پرتوهاى ایکس را به بلور کانى مى‌تابانند. بخشى از این پرتوها از کانى مى‌گذرد و بخشى پس از برخورد با ذره‌هایى که در گوشه‌هاى شبکه‌ى بلور کانى قرار دارند، بازتاب مى‌یابد. با برسى عکس به دست آمده از اثر این پرتوها بر فیلم عکاسى، مى‌توان کانى مورد نظر را شناسایى کرد.

شناسایى کانى‌هاى آشنا

به کمک ویژگى‌هاى فیزیکى و شیمیایى کانى‌ها، مى‌تـوان به روش‌هاى ساده‌ترى برخى از کانى‌هاى بسیار شناخته شده را شناسایى کرد.

شکل بلور. اندازه‌ى بلورها ممکن است بسیار بزرگ یا بسیار کوچک باشد. در حالى که وزن کانى بریل ممکن است تا 200 تن هم برسید، برخى کانى‌ها تنها با پرتوهاى ایکس دیده مى‌شوند. شکل کانى‌ها نیز بسیار گوناگون است. با وجود این، زاویه‌هاى بین سطح‌هاى مشابه در همه‌ى بلورهاى یک کانى همواره یکسان است. براى مثال، بلور نمک، چه بزرگ و چه کوچک، همواره مکعبى شکل است و بین سطح‌هاى خود، زاویه‌ 90 درجه دارد.

سختی. دانشمند اتریشى به نام فردریش موهس(1839-1773) مقیاسى براى درجه‌ى سختى کانى‌ها وضع کرد. مقیاس او از درجه‌ى یک براى تالک(نرم‌ترین کانى) تا درجه‌ى 10 براى الماس (سخت‌ترین کانى) است. بر اساس این مقیاس، سختى ناخن انسان، 5/2، سکه‌ى مسى 5/3 و چاقوى فولادى قلم‌تراش، 5/5 است. اکنون با توجه با این که در اثر کشیدن این چیزها بر سطح کانى، در آن خراش ایجاد مى‌شود یا نه، سختى کانى را اندازه مى‌گیرند و با توجه با سختى، کانى را شناسایى مى‌کنند.

رَخ(کلیواژ). رخ به شکستگى کانى‌ها در راستاى سطح صاف، پس از وارد شدن ضربه‌اى شدید، مانند ضربه‌ى چکش، گفته مى‌شود. میکا در یک جهت مى‌شکند و ورقه ورقه مى شود؛ کوارتز خورد مى‌شود؛ نمک خوراکى رخ سه جهتى قائم و کلسیت رخ سه جهتى غیر قائم دارد.

رنگ. برخى کانى‌ها همیشه به یک رنگ دیده مى‌شوند. براى مثال، طلا همواره زرد، مالاکیت، گرافیت همیشه سیاه و مالاکیت به رنگ سبز فیروزه‌اى است. رنگ را باید در سحى که به تازگى شکسته شده است، مشاهده کرد. زیرا هوازدگى رنگ سطح رویى را تغییر مى‌دهد.

اثر بر چینى بدون لعاب. در این روش کانى را بر چینى بدون لعاب( پشت نعلبکى بخشى که لعاب ندارد) مى‌کشند تا لایه‌ى نازکى از آن بر سطح چینى بماند. کانى‌هاى نافلزى اثر بى‌رنگ یا به رنگ روشن دارند و کانى‌هاى فلزى رنگ‌هاى تیره‌ترى پدید مى‌آورند. براى مثال، کانى زرد رنگ پیریت، رنگ سیاه برجاى مى‌گذارد و اثر هماتیت، که بیش‌تر به رنگ خاکسترى و ساه است، قرمز قهوه‌اى دیده مى‌شود.

جلا. جلو یا درخشندگى سطح کانى نیز در شناسایى آن سودمند است. کانى‌هاى فلزى نور را به‌خوبى بازمى‌تابانند و به اصطلاح جلاى فلزى دارند. هالیت و کوارتز، جلاى شیشه‌اى و اوپال و اسفالریت، جلاى صمغى دارند.

چگالى(جرم‌حجمى). براى به دست آوردن چگالى کانى‌ها، جرم آن‌ها را با ترازو و حجم را با استوانه‌ى درجه‌بندى شده داراى آب، اندازه مى‌گیرند تا با تقسیم کردن جرم بر حجم، چگالى کانى به دست آید. چگالى بیش‌تر کانى هاى سیلیکاتى، که بخشى زیادى از پوسته‌ى زمین را مى‌سازند، حدود 5/2 تا 5/3 گرم بر سانتى‌متر مکعب است. کانى‌هایى که در ساختمان خود عنصرهاى سنگینى مانند سرب و باریوم دارند، داراى چگالى بالایى هستند. براى مثال، چگالى گالن(PbS)، حدود 5/7 گرم بر سانتى‌متر مکعب است.

نام‌گذارى کانى‌ها

بیش‌تر کانى‌ها نام‌هاى کهنى دارند و اثر واژگان یونانى و رومى را بر خود دارند. برخى کانى‌ها نیز به نام کاشفشان یا براى سپاس‌گذارى از کوشش‌هاى دانشمندان بزرگ نام‌گذارى شده‌اند. به‌طور کلى نام کانى‌ها به روش‌هاى زیر برگزیده شده است:

1. نام برخى کانى‌ها بسیار کهن است و هنوز دلیل نامیده شدن به چنین نام‌هایى را به‌درستى نمى‌دانیم؛ مانند کوارتز.

2. نام برخى از کانى‌ها از نام کاشفشان گرفته شده است؛ مانندکوولیت از کوولى، کانى‌شناس ایتالیایی.

3. نام برخى کانى‌ها از نام جایى گرفته شده که نخستین‌بار در آن‌جا پیدا شده‌اند؛ مانند آرگونیت از آرگون در اسپانیا.

4. برخى کانى‌ها نام‌هاى افسانه‌اى دارند؛ مانند مارتیت از مارس(خداى جنگ).

5. نام برخى کانى‌ها از ترکیب شیمیایى آن‌ها گرفته شده است؛ مانند سیدریت از سیدروس به معناى آهن.

6. نام برخى از کانى‌ها از ویژگى‌هاى فیزیکى آن‌ها گرفته شده است؛ مانند باریت از باروس به معناى سنگین.

7. نام برخى از کانى‌ها از نوع کاربرد آن ها گرفته شده است؛ مانند نفریت از نفرون کلیه‌ها، زیرا این کانى براى درمان آسیب‌ها کلیه سودمند است.

8. نام برخى از کانى‌ها از رنگ آن‌ها گرفته شده است؛ مانند الوین به معناى کانى سبز زیتونی.

9. برخى کانى‌ها نام محلى دارندکه جنبه‌ى جهانى پیدا کرده است؛ مانند کرندوم و سافیر که نام هندى این کانى‌هاست.

کانى‌هایى با نام‌هاى ایرانى

1. بیرونیت( Birunite ): سیلیکات کلسیم و کربنات کلسیم آب‌دار

این کانى در سال 1957 میلادى کشف و به افتخار دانشمند ایرانى، ابوریحان بیرونى نام‌گذارى شد تا بزرگ‌داشتى بر پژوهش‌هاى وى درباره‌ى کانى‌ها و سنگ‌ها باشد.

2. آویسنیت( Avicennite ): اکسید تالیوم و آهن

این کانى در سال 1958 میلادى کشف شد و به افتخار دانشمندایرانى، ابن سینا، نام‌ گذارى شد. ابن سینا نخستین طبقه‌بندى کانى‌ها را در کتاب شفا آورده است.

3. تالمسیت( Talmessite ): آرسنات آب‌دار کلسیم، منیزیم و باریوم)

این کانى را باریان و هرپن در سال 1960 در معدن قدیمى تالمسى در کنار دهى به همین نام در انارک یزد کشف کردند و نام این معدن را بر آن گذاشتند. این کانى ویژگى فاوئورسان دارد و رنگ آن بى‌رنگ تا سبز مى‌شود.

4. ایرانیت( Iranite ): کرومات سرب آب‌دار

این کانى را باریان و هرپن در سال 1963 در یکى از معدن‌هاى قدیمى سه‌برز در شمال غربى انارک کشف کردند و نام ایرانیت را بر آن نهادند. این کانى زرد زعفرانى و داراى جلاى شیشه‌اى، در پیرامون نایبندان نیز یافت مى‌شود.

5. خونیت( Khuniite ): کرومات سرب، روى و مس

این کانى را ادیب و اتمان در سال 1970 میلادى در معدن قدیمى خونى در شمال انارک کشف کردند. این کانى به کانى ایرانیت شباهت زیادى دارد، اما رنگ زرد آن به قهوه‌اى گرایش دارد.

6. انارکیت( Anarakite ): کلرید بازى روى و مس

این کانى را ادیب و اتمان در سال 1972 در انارک کشف کردند و نام همین بخش را بر این کانى سبز رنگ نهادند.

7. خادمیت( Khademite ): سولفات بازى و آب‌دار آلومینیوم

این کانى را باریان، برتلون و صدرزاده در ساغند یزد کشف کردند و به افتخار نصرالله خادم، ریاست آن زمان سازمان زمین‌شناسى ایران، نام‌گذارى کردند.

طبقه‌بندى کانى‌ها

طبقه‌بندى کانى‌ها ممکن است برپایه‌ى چگونگى شکل‌گیرى آن‌ها انجام شود. بر این اساس، آن‌ها را به کانى‌هاى ماگمایى، رسوبى و دگرگونى طبقه‌بندى مى‌کنند. روش دیگر براى طبقه‌بندى کانى‌ها، توجه به ترکیب شیمیایى آن‌هاست که در این‌جا مورد توجه است.

1. سلیکات‌ها: از ترکیب شدن سیلیسوم، اکسیژن و یک یا چند فلز به دست مى‌آیند. به دو دسته‌ى سیلیکات‌هاى تیره(داراى آهن و منیزیم) و سیلیکات‌هاى روشن(بدون آهن و منیزیم) تقسیم مى‌شود. الوین، پیروکسین، آمفیبول، میکاى سیاه، تورمالین، تالک، سرپانتین و آزبست، نمونه‌هایى از دسته‌ى نخست، کوارتز، فلدسپات، میکاى سفید و کائولینیت، نمونه‌هایى از دسته‌ى دوم هستند.

2. سولفات‌ها: از ترکیب شدن اکسیژن، گوگرد و یک یا چند فلز به دست مى‌آیند. حدود 150 کانى از این گونه وجود دارد که انیدریت، ژیپس، باریت و آلونیت از آن‌ها هستند.

3. کربنات‌ها: از حل شدن دى‌اکسیدکربن در آب باران، اسیدکربنیک به دست مى‌آید و این اسد یون بى‌کربنات را به وجود مى‌آیورد. از ترکیب شدن این یون با یون‌ها مثبت فلزى، حدود 70 گونه کانى کربناتى به وجود آمده است. کلسیت، دولومیت، منیزیت، سیدریت، اسمیت‌ سونیت، سروزیت و مالاکیت از آن‌ها هستند.

4. فسفات‌ها: از ترکیب شدن فسفر، اکسیژن و یک یا چند فلز به دست مى‌آیند. آپاتیت و فیروزه نمونه‌هایى از این دسته هستند.

5. هالیدها: ترکیب‌هاى گوناگونى از هالوژن‌ها، یعنى کلر، فلئور، برم و ید با یک فلز هستند. هالیت، سیلویت و فلئوریت از این دسته‌اند.

6. سولفیدها: ترکیبى از گوگرد با یک فلز هستند. بیش از 200 نوع سولفید در طبیعت پیدا شده که گالن، پیریت، اسفالریت وکالکوسیت از آن‌ها هستند.

7. اکسیدها: از ترکیب شدن اکسیژن با یک فلز به دست مى‌آیند. یخ، هماتیت، مانیتیت، لیمونیت و کورندوم از این دسته‌اند.

8. عنصرها: از بین همه‌ى عنصرهایى که در زیمن پیدا مى‌شود، فقط حدود 20 عنصر به صورت خالص مى‌تواند سازنده ى کانى باشند. طلا، نقره، مس، کربن و گوگرد از این دسته‌اند.

کاربرد کانى‌ها

کانى‌ها در آغاز به همان صورت که از پوسته‌ى زمین به دست مى‌آمدند، به کار مى‌رفتند. برخى از این کانى‌ها که بلورهاى ظریف و پایدار در برابر فرسایش داشتند، پس از صیقل‌کارى و تراش خوردن، به عنوان آرایش به کار مى‌رفتند. به این کانى‌ها سنگ‌هاى قیمتى یا جواهر مى‌گوییم. الماس، فیروزه، یاقوت کبود، زمرد، زبرجد، لعل، چشم گربه، عقیق، مروارید، و درّکوهى از مهم‌ترین کانى‌هاى گران‌بها هستند.

از زمانى که بشر به فن‌آورى ذوب کردن فلز، قالب‌ریزى و تولید آلیاژ دست یافت، کاربرد کانى‌ها نیز گسترش یافت. امروزه بیش از 40 نوع کانى و صدها ترکیبى که از آن‌ها به دست مى‌آید، در صنعت کاربرد دارند. در ادامه به برخى از این کاربردها اشاره مى شود.

الیوین: جواهر و مواد دیرگداز

پیروکسن‌ها: جواهر، به دست آوردن فلزهاى کمیاب

آمفیبول‌ها: جواهر، پارچه‌ى مقاوم به آتش و مواد دیرگداز

میکاها: عایق الکتریکى در رادیو، تلویزیون و دیگر دستگاه‌هاى الکتریکى، شیشه‌ى دریچه‌ى کوره‌هاى ذوب فلز، کاغذ دیوارى، لاستیک‌سازى، کاغذ معمولى، رنگ‌روغن نسوز، طلق سماور و چراغ آشپزخانه

تورمالین: الکترونیک، به دست آوردن بُر، جواهر

تالک: کاغذسازى، نساجى، لاستیک سازى، صابون خیاطى، صفحه کلید برق، سرامیک‌سازى، حشره‌کش، عایق پشت‌بام، پودر بچه و مواد آرایشى

سرپانتین: سنگ‌ روکار ساختمان، مواد دیرگداز، به دست آوردن منیزیم

آزبست: پارچه‌ى نسوز، تورى چراغ، عایق حرارتى، لنت ترمز، لوله و ورقه‌هاى سیمانی. کاربرد آن به دلیل نقش آن در بروز بیمارى در شش‌ها، ممنوع شده است.

کوارتز : ساعت‌سازى، ابزارهاى نورى و اخترشناسى، کاغذ، شیشه، سمباده و جواهر

ارتوزها: لعاب چینى و کاشى

پلاژیوکلازها: جواهر و نماى ساختمان

کائولینیت: ظرف چینى، کاغذ، رنگ‌ و پلاستیک

ژیپس: ساختمان‌سازى، مجسمه‌سازى، کاغذ، کند‌کننده در سیمان پورتلند، افزایش بارورى خاک، بتونه‌ى نقاشى و براى رشد مخمرها در صنعت غذا.

باریت: دارو، عکس‌بردارى از لوله‌ى گوارش، رنگ، پلاستیک، مواد عایق، کاغذ و گل حفارى

کلسیت: سنگ نماى ساختمان، مجسمه‌سازى، سیمان، تصفیه‌ى آب، شیشه‌سازى، چرم‌سازى، ابزارهاى نورى براى ایجاد نور پلاریزه، کاغذ سازى، کشاورزى و ذوب فلزها

دولومیت: ساختن آجر براى آستر کوره‌هاى حرارتى و سیمان پورتلند

منیزیت: آجر نسوز، به دست آوردن منیزیم

زرنیخ: پزشکى، رنگ‌سازى، حشرهکش و تهیه‌ى ارسنیک

آپاتیت: کودهاى شیمیایى و اسیدفسفریک

مالاکیت: مواد آرایشى، نماى درونى ساختمان و تهیه‌ى مس

هالیت : سدیم و کلر، شوینده‌ها، پارچه بافى، چوب‌برى، رنگرزى، چرم‌سازى، کودسازى، نگهدارى مواد غذایى و خنک کننده‌ى موتور یخچال

سیلویت: به دست آودرن پتاسیم و کلر و کود شیمیایى

فلوئوریت: ذوب فلزها و ابزارها نورى

گوگرد: اسیدسولفوریک، لاستیک‌سازى، نساجى، دباغى، رنگ‌سازى، کاغذسازى، مواد منفجره، کبریت‌سازى، سم دفع آفت، کود و حشره‌کش

طلا: جواهر، سکه، دندان، ترانزیستورها و دیودها، هواپیماسازى، صنعت فضا وکاتالیزور فرایندهاى شیمیایى

نقره: جواهر، سکه، کاغذسازى و کاتالیزور فرایندهاى شیمیایى

مس: صنعت الکتریکى و الکترونیک، لوله‌سازى، سکه، ظرف، آلیاژ، رنگ آب و سبز، آبکارى، مواد آرایشى، فرایندهاى شیمیایى و محلول شوایتزر(حلال سلولز پنبه)

الماس: جواهر، ابزار برنده و سایند و سرمته‌ى حفارى

گرافیت: ساختن بوته‌ى کوره‌هاى فولادسازى، رنگ‌سازى، صنعت برق، نیروگاه‌هاى هسته‌اى، واکس و مدادسازى

از بسیارى از کانى‌ها نیز فلزهاى مهمى به دست مى‌آید یا در فرآیند تولید فلز به کار مى‌روند:. سیدریت، مانیتیت، هماتیت و لیمونیت(آهن)، اسمیت سونیت و اسفالریت(روى)، سروزیت و گالن(سرب)، کالکوسیت، کالکوپیریت و کوپریت(مس).

مقدمه

تشخیص سنگهای سازنده پوسته زمین نیاز به شناسایی اجزا تشکیل دهنده آنها یعنی کانیها دارد. خوشبختانه تعداد کانیهای سنگ ساز محدود است. علاوه برآن ، رابطه نزدیکی بین خواص فیزیکی ظاهری کانی با ترکیب شیمیایی و مشخصات بلورشناسی آن وجود دارد. از این رو پس از کمی تمرین می‌توان با استفاده از اینگونه خواص که تعیین آنها معمولا نیاز به ابزارهای پیچیده ندارد، نام کانی را به سهولت در روی زمین تعیین کرد. وسایل مورد نیاز برای نمونه گیری و شناسایی فوری کانیها شامل چکش زمین شناسی ، کیسه نمونه گیری ، یک تکه شیشه ، یک تکه چینی بدون لعاب ، ماژیک ، ذره بین و یک شیشه اسید هیدرو کلریک رقیق است.

مهمترین روشهای شناسایی کانیها

جلا

جلای هر کانی در واقع توانایی آن در منعکس ساختن ، متفرق کردن یا جذب نور است. شاید یک مثال بتواند مفهوم جلا را بهتر نشان دهد. دو کانی پیریت و گوگرد هر دو زرد رنگ هستند. ولی به دلیل بازتاب متفاوت نور از آنها ، جلاهای مشخص و متفاوتی را از خود نشان می‌دهند. بطور کلی هر چه انعکاس و انکسار نور از سطح کانی و سطوح رخ و شکستگی داخل آن شدیدتر باشد، جلای آن نیز قویتر و شدیدتر خواهد بود. از طرفی چون جلا در نمونه‌های مختلف یک کانی کم و بیش پایدار است، از این رو وسیله مناسبی برای تشخیص کانیها است. جلای کانیها را می‌توان به دو گروه فلزی و غیر فلزی تقسیم کرد. تفاوت بین جلای فلزی و غیر فلزی کم و بیش مشابه تفاوت بین رنگ متالیک و رنگ عادی اتومبیلها است.

رنگ و رنگ خاکی

رنگ بخشهای سالم و هوانزده کانی نشانه دیگری برای تشخیص آن است. باید توجه داشت که پاره‌ای از کانیها حالتی گمراه کننده داشته و نمونه‌های مختلف آن رنگهای متفاوتی دارد. به عنوان مثال ، کانی کوارتز ممکن است به رنگهای سفید شیری ، گلی ، بنفش ، بی رنگ و غیره دیده شود. از طرف دیگر ، چند کانی مختلف ممکن است به یک رنگ باشند. از این رو معمولا به همراه تعیین رنگ کانی ، رنگ خاکی آن را نیز مشخص می‌کنند. به این منظور گوشه‌ای از کانی مورد نظر را به روی یک صفحه چینی بدون لعاب می‌کشیم و اثر حاصل را مشاهده می‌کنیم.


باید توجه داشت که برای تعیین رنگ خاکی یک کانی ، سختی آن باید کمتر از سختی صفحه چینی بدون لعاب (حدود 7 ) باشد. رنگ و رنگ خاکی یک کانی الزاما مشابه نیست. به عنوان مثال رنگ خاکی کانیهای فلزی ممکن است همانند رنگ ظاهری آنها یا غیر از آن باشد. درصورتی که رنگ خاکی بیشتر کانیهای غیر فلزی ، صرفنظر از رنگ ظاهریشان ، سفید یا بی رنگ است.

سختی

سختی ، مقاومتی است که کانی در برابر خراشاندن ، ساییدن یا خراشیده شدن از خود نشان می‌دهد. برای تعیین سختی کانیها کافی است که هر کانی را توسط کانی دیگر خراش دهیم تا سختی نسبی آن دو معلوم گردد. برای اینکه تعیین سختی کانیها حالتی یکنواخت پیدا کند، فریدریک موس کانی شناس آلمانی ، 10 کانی را که بطور متوالی هر یک سخت تر از نمونه قبلی بود، انتخاب نمود. این 10 کانی که به مقیاس سختی موس معروف‌اند، امروزه به صورت گسترده جهت تعیین سختی کانیها مورد استفاده قرار می‌گیرند. باید توجه داشت که درجات سختی موس فقط نسبت سختی را نشان می‌دهد و نشانگر مقدار واقعی سختی کانی نیست. به این معنی که الماس (باسختی 10) ممکن است بیش از چندین برابر آپاتیت (باسختی 5) سخت باشد.

رخ

در برخی از کانیها نحوه قرار گرفتن اتمها در شبکه بلوری به نحوی است که در جهاتی خاص پیوندهای سست تری بین آنها ایجاد می‌شود. به نحوی که بر اثر ضربه یا فشار در امتداد آن سطوح با سهولت بیشتری می‌شکنند. به عنوان مثالی در این مورد می‌توان کانیهای گرومیکا را نام برد که در امتداد و به موازات یک سطح خاص ورقه ورقه شده و به اصطلاح رخ بر می‌دارند. نمونه دیگر بلور نمک طعام است که دارای سه دسته رخ عمود برهم است. بطور کلی هر دسته رخ در یک کانی به صورت گروهی از سطوح صاف و هموار ، که به موازات هم قرار گرفته‌اند، تظاهر می‌کند.

شکستگی

اگر با چکش ، ضربه‌ای به یک کانی بدون رخ وارد کنیم به شکلی خاص می‌شکند (در مورد کانیهای دارای رخ ، شکستگی باید در جهتی غیر از سطوح رخ آن ایجاد شود). شکستگی کانیهای مختلف ممکن است صاف و هموار ، خشن ، صدفی و یا تحته‌ای باشد. نوع شکستگی مشخصه خوبی برای تشخیص برخی از کانیها است. ضربه پذیری که نشان دهنده عکس العمل کانیها در برابر ضربه و همچنین مقاومت ذرات تشکیل دهنده کانی در مقابل خرد شدن و جدا شدن از یکدیگر است، نیز می‌تواند به عنوان نشانه‌ای از شناسایی بکار آید. نحوه تغییر شکل کانیها نیز با یکدیگر فرق می‌کند. مس و طلا چکش خوارند، درصورتی که گوگرد ترد و شکننده است. میکاها نیز رفتاری کشسان دارند.

چگالی نسبی

چگالی نسبی هر کانی عبارت از وزن آن نسبت به وزن آب هم حجمش است. چگالی نسبی بیشتر کانیها بین 2 تا 3.5 است. اگر چگالی نسبی یک کانی کمتر از 2 باشد، در دست سبک به نظر می‌رسد. در مقابل اگر چگالی نسبی یک کانی بیش از 3.5 باشد، سنگین به نظر خواهد رسید.

خواص مغناطیسی

برخی از کانیها خاصیت مغناطیسی داشته یا توسط آهنربا جذب می‌شوند و این نشانه بسیار خوبی برای تشخیص آنهاست.

طعم ، بو و لمس

گروهی از کانیها طعم خاصی دارند، مانند هالیت (نمک طعام) که شور است و سیلویت (سولفات منیزیم آبدار) که تلخ است. بو نیز در مورد برخی از کانیها نشانه مناسبی برای تشخیص آنهاست. به عنوان مثال بر اثر مالش پیریت و حرارت دادن کانیهای سولفیدی بوی گوگرد به مشام می‌رسد. بر اثر مالش یا شکستن ترکیبات آرسنیک بوی سیر ایجاد می‌شود. لمس کانی توسط دست نیز ممکن است بتواند در شناسایی آن تاثیر داشته باشد. به عنوان مثال کانی تالک در لمس با دست حالت یک جسم چوبی را تداعی می‌کند.

واکنش با اسید

تنها ویژگی شیمیایی که در شناسایی فوری کانیها بکار گرفته می‌شود، نحوه ترکیب آنها با اسید هیدرو کلریک ضعیف (5 تا 10 درصد) است. به عنوان مثال کلسیت در اسید رقیق می‌جوشد.

شکل کانیها

شرایط تشکیل کانیها همواره به صورتی نیست که بتواند بلورهای بزرگ و کاملا مشخص بسازند. البته در برخی حالات ، کانیها چه بطور آزاد و چه در داخل سنگ ، بلورهای بسیار بزرگ و زیبایی می‌سازند. با این حال در بسیاری موارد بلورها آن اندازه ریز هستند که با چشم غیر مسلح قابل تفکیک و تشخیص نیستند. بلورهای ریز کانیها را با ذره بین دستی یا در بررسیهای دقیق ، با میکروسکوپهای پلاریزان و اشعه ایکس مورد بررسی قرار می‌دهند

[ شنبه 29 بهمن‌ماه سال 1390 ] [ 10:14 ب.ظ ] [ دبیر لبنان ]
.: Weblog Themes By Iran Skin :.

آرشیو مطالب
آمار سایت
تعداد بازدید ها: 6710