Глава 3. Неорганические строительные материалы. Неорганические камни


Как чистить ювелирные камни в украшениях

ювелирные украшенияЧистку ювелирных украшений с камнями лучше доверить профессионалам. Только ювелир знает, как восстановить прежний блеск и сияние минералов, вставленных в колечки, серьги и кулоны. Неумелая домашняя чистка может навсегда испортить ювелирные камни.

Довольно часто владельцы украшений пытаются почистить их самостоятельно. Но если благородным металлам, из которых сделаны оправы, навредить довольно трудно, то вставку испортить легко. В данной статье приводятся  советы по очистке от налета и грязи некоторых ювелирных камней.

Чистка камней неорганического происхождения

Аквамарин является твердым камнем, который не боится воздействия моющих средств. Очищают его мягкой кисточкой в мыльном растворе.  Таким же образом можно отмыть александрит, аметист, рубин, изумруд, горный хрусталь, гранаты, сапфир, алмаз, турмалин, шпинель, раухтопаз. Мыльный раствор может быть холодным или теплым.

В ювелирной мастерской многие неорганические камни могут быть подвергнуты ультразвуковой чистке. Ультразвуком очищают, например, аметист и цитрин.

Бирюза — нежный и «капризный» камень, который требует аккуратного ношения и чистки. Он может изменить цвет от воздействия жиров, выделяемых телом, кремов и лосьонов. Для бирюзы вредны пары кислот и других агрессивных химикатов. А неграмотная чистка может даже обесцветить этот минерал. Бирюзе противопоказана ультразвуковая чистка, а мытье в мыльной воде и стиральном порошке ведет к осветлению и появлению пятен. Поэтому для очистки бирюзы используют только прохладную дистиллированную воду.

Сердолик, агат, халцедон, горный хрусталь моют в растворе мыла или стирального порошка, для их чистки можно применять кисти и щетки низкой и средней твердости.

Лазурит может потерять красивый внешний вид и начать разрушаться от воздействия паров кислот и высоких температур. Для его очистки используют исключительно слабый мыльный раствор.

Опал можно вымыть в чистой воде или в слабом мыльном растворе. Эту процедуру рекомендуется делать время от времени, даже если камень чист. Вода впитывается в микроскопические поры камня и он сохраняет прекрасный вид. Недостаток воды может привести к потере игры света в благородном опале, к его растрескиванию и полному разрушению.

Турмалин чистят аналогичным образом, этот минерал нельзя очищать ультразвуком и паром. Высокие температуры приводят к изменению цвета камня.

Алмазы (бриллианты) чистят замшей, специальной тряпочкой для чистки камней (продается в ювелирных магазинах). Их можно мыть в мыльном растворе, в воде с добавлением аммиака. Для мытья можно приготовить специальный раствор (к 100 граммам воды добавляют около 25 грамм пищевой соды, 10-12 гр. хлорной извести и щепотку поваренной соли). Чистка проводится мягкой кистью либо щеткой.

Чистка камней органического происхождения

Для чистки камней органического происхождения (янтарь, коралл, жемчуг, гелиотис, перламутр, кость) можно использовать только прохладную или слегка теплую воду. Их цвет может испортить даже мыльный раствор, не говоря уже о кислотах и других химикатах. Моют эти ювелирные камни очень мягкой тряпочкой или кисточкой, сделанной из мягкого материала. И, конечно, эти камни во время ношения и чистки не должны соприкасаться с твердыми предметами.

mineralys.ru

Минералы - органические и неорганические

МИНЕРАЛЫ – ОРГАНИЧЕСКИЕ И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ

Рубрика: Слово специалиста

Опубликовано: журнал «Ароматерапия» № 2/2012

Минералы являются, своего рода, строительными блоками и очень важны для правильного функционирования организма, химических реакций и процессов, протекающих в нём. Эта информация известна всем, но не все знают, как на самом деле это работает.

Мы не ощущаем минералы в организме, поэтому их недостаток или избыток мы не можем чувствовать, он нас никак не беспокоит. Иногда мы просто тянемся за таблетками и какие-то «сбалансированные» минералы принимаем.

В таблетках преимущественно скрываются только лишь неорганические минералы, которые являются наиболее дешёвыми и не портящимися, а, следовательно, обеспечивающие высокую прибыль от продажи при минимальных усилиях и затратах.

Также как и вреден недостаток минералов, так может быть и вреден их излишек. При недостатке или избытке определённых минералов в организме не протекают химические реакции так, как должны.

Например, натрий. Когда его в организме недостаток, питательные вещества через клеточную мембрану не могут попасть внутрь клетки, и клетка страдает, не функционирует, как положено. При этом если говорить в общем, человек теряет энергию, чувствует усталость. Когда натрия избыток, наоборот, это приводит к задержке жидкости в организме, появляются такие проблемы, как отёчность, целлюлит. Это относится ко всем минералам, поэтому минералы не следует принимать вслепую.

Необходимо чётко знать, что в организме есть, а чего нет, что это означает конкретно для меня. Почему и как функционирует организм можно очень точно определить по диагностике волоса, а затем уже целенаправленно регулировать состояние (уровень минералов).

По анализу крови мы можем определить только состояние в данный момент времени, которое через час может измениться и показать совершенно другую картину. Некоторые минералы, например, нельзя обнаружить в крови, потому что они откладываются в тканях. Также мы должны понимать разницу между органическими и неорганическими минералами.

Неорганические минералы - это «камни», минеральные породы. Эти вещества, разумеется, природного происхождения, находятся в природе, но их принимать и использовать могут только растения. Человек является высшим организмом, и принимать и усваивать эти вещества может только из растительной и животной пищи. У нас нет корней, мы не можем их положить в землю и расти. Для жизни человеческому организму необходимо полноценное питание, растительная или животная пища. Поэтому даже минеральная вода больше подходит для полива.

Неорганические минералы наш организм не может переработать. Принимая такие минералы, мы тем самым лишь обременяем наш организм. Организму необходимо приложить усилия, чтобы вывести их!

В большинстве случаев при ослабленной выделительной системе, которая отвечает за детоксикацию, эти вещества в организме кристаллизуются и образуют налёт. Вам известно, как трудно очищается налёт кальция в ванной комнате. С организмом человека схожая ситуация. Кальцием забиты кровеносные сосуды, образуются тромбы, варикозное расширение вен. И подобный процесс происходит не только на поверхности, но и внутри организма, в том числе и в наименее видимых местах, например, в мозге или в сердце эти отложения могут быть причиной многих проблем. От головных болей (плохого кровообращения), сердечной недостаточности и аритмии до инсульта или инфаркта.

Эти «отходы» откладываются и в почках (песок или камни), чем снижают очистительную функцию почек (засоряют фильтр, повышают кровяное давление), либо в желчном пузыре. Это раздражает органы и ухудшает их функциональность. А если воспалился желчный пузырь, так его просто вырежут. Но проблема, почему желчный пузырь так засорился, остаётся нерешённой. Таким образом, проблема постепенно усугубляется и сказывается на других органах. Отходы обмена веществ откладываются в суставах, кишечнике, попросту там, где это ещё возможно. И со временем это где-то и как-то проявится – каким-либо заболеванием.

Органические минералы, которые наш организм естественным путём получает из пищи, напротив, хорошо усваиваются.

Я не химик, поэтому мне ни о чём не говорят термины правовращающие вещества и левовращающие вещества, частицы, подвижность ионов и функционирование подобных химических соединений. Однако мне понравилось сравнение, которое привело меня к выводу.

«Химическое вещество – это ключ, а замком является процесс, который должен совершиться. Но даже когда у вас этот подходящий ключ есть – в данном случае минерал, вы вставите его в замок и повернёте в противоположную сторону, он не откроется, т.е. не сделаете то, что нужно - не предпримете те действия, для которых ключ – минерал, предназначен».

Питание

Наибольшее содержание минералов находится в овощах и фруктах. Недостаток минералов в организме обусловлен тем, что наше питание не сбалансировано. Наш рацион питания отличается очень низким потреблением овощей, фруктов, орехов и высоким потреблением «химических» веществ. Недостаток компенсируем потреблением химических витаминов – таблетками, чья всасываемость кишечником составляет приблизительно 30% - это ещё в зависимости от состояния кишечника. При этом избыток организм должен вывести!

Если вместо потребления синтетических витаминов мы улучшим, сбалансируем свой рацион, то со временем наше состояние улучшится.

Например, необходимый кальций можно получить из йогурта. Йогурт содержит органический кальций, который очень хорошо усваивается организмом. Но для того, чтобы он усвоился и достиг костей и тканей, необходимо синергическое взаимодействие магния и витамина D. Но эти вещества в йогурте не содержатся, поэтому организму их необходимо взять из своих запасов. Это приводит к снижению уровня магния в организме, и как следствие дефицита магния могут возникнуть судороги. Поэтому очень важно в организме соблюдать баланс (гармонию)! Необходимо восполнить магний, его много содержится в грецких орехах, шоколаде, бананах.

В китайской медицине питанию уделяется очень важное внимание. Определённый вкус и цвет пищи оказывают влияние на определённые органы. И здесь также действует правило, что гармоничное взаимодействие помогает, а перегрузка – избыток пищи – вредит.

Например:

  • Продукты белого цвета с острым вкусом помогают лёгким. Хрен – очень хорошо прочищает дыхание. Сельдерей, имеющий пряный вкус, является щёлообразующим для организма.
  • Красное и кислое – помогает сердцу. Вишня, черешня, свекла, абрикосы – отличаются высоким содержанием калия, очень важного элемента для правильной работы сердца.
  • Зелёное и горькое – помогает печени. Весной – свежая зелень. Медвежий чеснок эффективен против паразитов, поддерживает иммунитет печени. Крапива очищает кровь, Хлорелла – хлорофилл растений – аналогичен гемоглобину, он поддерживает цвет крови – красный пигмент гемоглобина. Эти продукты дают минералы, которые оседают в печени, и являются очень важными для крови.
  • Жёлтый цвет и сладкий вкус помогают селезёнке и поджелудочной железе. Излишнее потребление сладостей, картофеля приводит к диабету и плохому расщеплению сахара в клетках и, разумеется, к лишнему весу. Наоборот, орехи, греча, пшено – помогают.
  • Чёрный цвет и солёный вкус помогают почкам. Натрий очень важен для водного обмена в клетках и в организме.

Эти принципы очень просты, и ими легко управлять. Наиболее эффективными являются простые вещи.

Желаю вам крепкого здоровья и радости, вкуса не только к пище, но и к жизни.

 

Ярмил Хеллингер, студия здоровья и гармонии

© перевод Naturovaloris, 2012

karelhadek.ru

Драгоценные камни. Свойства драгоценных камней. Статьи | ЗОНДИР

Драгоценный камень - это редкое природное минеральное образование, обладающее необычайной красотой и высокой прочностью. В природе известны более четырех тысяч минералов, но лишь немногие могут считаться драгоценными. Самым важным атрибутом драгоценного камня является его красота: привлекательный цвет, блеск, "игра", редкие оптические эффекты (например, эффект смены цвета у александрита).

Очень важно, чтобы камни, используемые в ювелирном деле, обладали достаточно высокой прочностью и твердостью и сохраняли свои качества в течение длительного времени. Именно благодаря долговечности драгоценные камни используются как фамильные ценности и передаются по наследству из поколения в поколение. Не менее важным атрибутом драгоценного камня является его редкость - чем реже он встречается, тем выше его стоимость и наоборот.

Наука о драгоценных камнях делит камни на два типа: неорганического и органического происхождения.

Неорганические драгоценные камни - прочные минералы естественного происхождения с постоянной химической структурой. Большинство драгоценных камней являются неорганическими, но из тысяч минералов, извлекаемых из недр нашей планеты, лишь около двадцати удостоены высокого названия "драгоценный камень" — за их редкость, красоту, долговечность и прочность.

Органические драгоценные камни - созданы животными или растениями, например, янтарь представляет собой окаменевшую древесную смолу, а жемчуг созревает в раковинах моллюсков. В качестве примера можно также привести коралл, агат и панцирь черепахи. Кости и зубы земных и морских животных обрабатывались и использовались в качестве материала для изготовления брошей, ожерелий и статуэток.

В России, в соответствии с Федеральным законом от 26 марта 1998 года № 41-ФЗ "О драгоценных металлах и драгоценных камнях", драгоценными камнями считаются природные алмазы, изумруды, рубины, сапфиры и александриты, а также природный жемчуг в сыром (естественном) и обработанном виде и уникальные янтарные образования.

Какие же свойства выделяют драгоценные камни из общей массы горных пород и минералов? И почему они не в пример остальным столь высоко ценятся? Нет сомнений в том, что наиболее важным свойством этих камней является красота. Драгоценные камни должны радовать глаз ярким цветом, зачастую усиленным искусной огранкой или загадочным рисунком, красивыми включениями или другими особенностями, которые делают их несравнимыми с обычными камнями.

zondir.ru

Какие камни относятся к драгоценным, а какие -к полудрагоценным?

ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ - по законодательству РФ природные алмазы, изумруды, рубины, сапфиры и александриты, а также природный жемчуг в сыром (естественном) и обработанном виде. КД. к. приравниваются уникальные янтарные образования в порядке, устанавливаемом Правительством РФ. Указанный перечень Д. к. содежится в ФЗ "О драгоценных металлах и драгоценных камнях" от 26 марта 1998 г. и может быть изменен только федеральным законом. По валютному законодательству РФ Д. к. признаются алмазы, рубины, изумруды, сапфиры и александриты в сыром и обработанном виде, а также жемчуг, за исключением ювелирных и других бытовых изделий из этих камней и лома таких изделий. Наиболее распространены ПОЛУДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ, к которым следует относить александрит, турмалин, бирюзу, топаз, янтарь, опал, гранат, аметист, аквамарин.

Бриллианты, изумруды, сапфиры, и редкие виды топазов - драгоценные, рубины полудрагоценные, к полудрагоценным относят некоторые минералы с хорошей чистотой, однако эти камни имеют цену ниже, чем др.

Драгоценный камень можно определить как редкое природное минеральное образование, обладающее необычной красотой и высокой прочностью. В природе известны более четырёх тысяч минералов, но лишь немногие могут считаться драгоценными. Самым важным атрибутом драгоценного камня является его красота: привлекательный цвет, блеск, "игра", редкие оптические эффекты (например, эффект смены цвета у александрита) . Очень важно, чтобы камни, используемые в ювелирном деле, обладали достаточно высокой прочностью и твёрдостью и сохраняли свои качества в течение длительного времени. Именно благодаря долговечности драгоценные камни используются как фамильные ценности и передаются по наследству из поколения в поколение. Не менее важным атрибутом драгоценного камня является его редкость - чем реже он встречается, тем выше его стоимость и наоборот. Термин "драгоценные камни" может использоваться чрезвычайно широко, но специалисты предпочитают чёткую классификацию. Наука о драгоценных камнях делит их на два типа: неорганического и органического происхождения. Неорганические драгоценные камни - прочные минералы естественного происхождения с постоянной химической структурой. Большинство драгоценных камней являются неорганическими, но из тысяч минералов, извлекаемых из недр нашей планеты, лишь около двадцати удостоены высокого звапия "драгоценный камень" — за их редкость, красоту, долговечность и прочностъ. Органические драгоценные камни - созданы животными или растениями, например, янтарь представляет собой окаменевшую древесную смолу, а жемчуг созревает в раковинах моллюсков. В качестве примера можно также привести коралл, агат и панцирь черепахи. Кости и зубы земных и морских животных обрабатывались и использовались в качестве материала для изготовления брошей, ожерелий и статуэток. В России, в соответствии с Федеральным законом от 26 марта 1998 года № 41-ФЗ "О драгоценных металлах и драгоценных камнях", драгоцениыми камнями считаются природные алмазы, изумруды, рубины, сапфиры и александриты, а также природный жемчуг в сыром (естественном) и обработанном виде и уникальные янтарные образования. Вопросами, связанными с драгоценными камнями, занимается особая наука — геммология. Основными задачами, решаемыми современной геммологией, являются диагностика камней, определение их происхождения (оно может быть природным или синтетическим) и следов облагораживания.

Драгоценные: алмаз, топаз, рубин, аметист, турмалин, сапфир, изумруд, жемчуг, шпинель и многие другие. Полудрагоценные: яшма, агат, янтарь, радонит, кварц, малахит, чароит, бирюза.

драгоценные: алмазы изумруды рубины сапфиры александриты, полудрагоценные разновидности минералов их много

и ни слова о хризолите.

touch.otvet.mail.ru

Минералы

минералы

Привет всем! Сегодня я вот решила рассказать о том, из чего делают украшения для человека. Это драгоценные камни, которые добывают из недр Земли, в которых находятся минералы. И в этом посте речь будет идти именно и минералах, о том сырье, из которого и делают эти прекрасные драгоценности... 

Земная кора (подробнее о земной коре читайте тут), в основном, состоит из веществ, которые называются – минералы. Минералы сыграли очень важную роль в развитии человечества и создании цивилизаций.

Люди в каменном веке пользовались кремниевыми орудиями труда. Человек около 10 000 лет назад освоил способ получения меди из руды, а с изобретением бронзы (сплава олова и меди) начался новый век – бронзовый век.

С начала железного века 3300 лет назад, человек осваивал все больше и больше способов использования полезных ископаемы, которые добыты из земной коры. По-прежнему современная промышленность зависит от минеральных ресурсов Земли.

При поиске новых залежей необходимы знания о том, что они собой представляют, умение отличить их друг от друга, и как они оказались там, где мы их нашли.

Около 3000 видов минералов насчитывают ученные, но лишь только 100 из них достаточно широко распространены.

Минералы относятся к неорганическому (неживому) миру. Они чаще всего являются твердыми веществами. Только ртуть является исключением.

Органические и неорганические вещества.

серебро минерал

Все, что добывают из земли, многие называют минералами. Также, к этому разряду они относят ископаемое топливо, уголь например.

Минералоги – это люди, которые изучают минералы профессионально. Они считают, что нефть, уголь и природный газ – это органические субстанции, потому что они образовались из остатков когда-то живых животных и растений, а потому не являются минералами.

У минералов определенный химический состав. Они всегда однородны, другими словами, все части минерала одинаковы. Они этим отличаются от горных пород, которые состоят из нескольких минералов.

Минералы состоят из химических элементов, то есть веществ, которые уже нельзя разложить на другие вещества химическим путем. В естественном виде из 107 элементов, которые известны науке, в земной коре встречаются 90.

Некоторые в земной коре пребывают в чистом виде или почти в чистом виде. Их называют самородными элементами.

Существует 22 самородных элемента, среди них – серебро, золото и алмазы (одна из форм углерода).

Земная кора.

слюда

74% массы земной коры составляют два элемента: кремний и кислород. Еще 24,27% составляют другие шесть элементов: железо, алюминий, натрий, кальций, магний и калий. Они все вместе формируют почти 99% земной коры.

Самые распространенные минералы – это силикаты, химическое соединение кремния и кислорода, часто с примесью одного или более из остальных шести элементов.

Такие силикаты как слюда, кварц и полевые шпаты встречаются чаще всего. В разных пропорциях все три являются основными компонентами разных типов гранита. Кварц, эродированный из гранита, часто накапливается на побережье и образует песчаные пляжи.

Определение минералов.

минерал кварц

Часто встречающиеся минералы, такие как полевые шпаты, кварц и слюда, называются породообразующими. Это их отличает от минералов, которые находят только в небольших количествах.

Еще один породообразующий минерал – кальцит. Он формирует известняковые породы.

Минералов в природе существует очень много. Минералоги выработали целую систему их определения, которая основана химических и физических свойствах.

Распознать минерал иногда помогают очень простые свойства, например твердость или цвет. А иногда для этого требуются сложные лабораторные тесты с применением реагентов.

По цвету можно распознать некоторые минералы, такие как малахит (зеленый) и лазурит (синий). Но цвет часто бывает, обманчив, потому что у многих минералов он довольно широко варьируется.

Различия в цвете зависят от температуры, примесей, радиации, освещения и эрозии.

Черта минерала и твердость.

твердость минералов

Черта минерала – это порошок, который получится, если поскрести минерал. Черта – важная характерная особенность: она иногда отличается от цвета минерала в образце и обычно постоянна для одного и того же минерала.

Также минералы еще различаются по твердости, которая оценивается по шкале Мооса (по имени австрийского минеролога) от 1 до 10.

Мягкий минерал тальк на ней соответствует 1, а алмаз, самый твердый из природных минералов, — 10.

Удельный вес.

Гидростатические весы (определение удельного веса минерала)

Удельный вес, или плотность – это соотношение между весом вещества и одинакового количества воды. Эта величина для определения довольно важна.

Если удельный вес воды ми примем за 1, то у большинства минералов он варьируется от 2,2 до 3,2. Удельный вес у некоторых минералов (таких немного) очень высокий или очень низкий.

Например, он у графита ранен 1,9, а у золота от 15 до 20, в зависимости от чистоты. Для определения минералов еще одним показателем является кливаж, т. е. то, как при ударе минерал распадается на части.

Поднеся минерал к свету можно получить о нем информацию. Прозрачные минералы так легко пропускают свет, что сквозь них все видно.

Свет вовсе не пропускают непрозрачные минералы, а наоборот отражают его или поглощают. В процессе определения эти свойства также используются. Часто у минералов бывает радужный или металлический блеск.

Например, у галена (свинцовая руда) – металлический блеск, он блестит почти как металл, а у большинства силикатов – стекловидный, они напоминают блестящее стекло.

Также существуют и другие виды блеска – землистый (тусклый), жемчужный, шелковистый (или атласный), адамантовый (как у алмаза). У некоторых минералов может несколько видов блеска.

Блеск кальцитов варьируется от землистого до стекловидного. У многих минералов есть специфические свойства, по которым их легко узнать. Например, тальк – на ощупь мыльный, а скородит и самородный элемент мышьяк при нагревании пахнут чесноком.

В рентгеновских или ультрафиолетовых лучах некоторые минералы флюоресцируют (меняют цвет или светятся). Другие под давлением или при нагревании электрически заряжаются.

Есть и такие минералы, которые распознать можно только посредством специальных тестов в лабораториях. Одни растворяются только в концентрированных кислотах, но не в разведенных, другие – только в горячих кислотах, а в холодных – нет.

Кристаллы.

кристаллические решетки

У минералов свой определенный состав и химическая формула. У галита (каменная соль) химическая формула NaCl. Это обозначает, что галит – это химическое соединение натрия (Na) и (Cl).

Так у каждого минерала определенный и постоянный состав, атомы его элементов выстраивают правильную трехмерную решетку специфической для него структуры.

Эти кристаллические решетки – геометрические фигуры, их плоские грани располагаются симметрично.

Если в плоской посуде на какое-то время оставить немного соленой воды, то она испарится, и на дне образуются кристаллы соли.

В увеличительное стекло видно, что они представляют собой правильные кубы. Изучения кристаллов важно для определения минералов, так как у кристаллов большинства минералов имеется правильная определенная форма.

Существует семь основных кристаллографических, или изометрических, систем, которые называются сингониями. Например, бирюза принадлежит к триклинной системе, рубин – к гексагональной, алмаз – к кубической.

Каждую систему можно описать в соответствии со спецификой ее симметрии – свойства, которые при вращении кристалла вокруг оси позволяет ему появляться в тождественном виде два или больше раз за один полный оборот.

По количеству осей симметрии можно определить кристалл.

Драгоценные минералы.

драгоценные минералы (алмаз)

Люди еще в каменном веке делали украшения из золота, в бронзовом веке – из серебра. Множество минералов сегодня в распоряжении ювелиров.

Алмаз (особенно бесцветный) – самый дорогой драгоценный камень. Также к самым дорогим камням относятся: рубин, изумруд и сапфир, которые, в первую очередь, ценятся за цвет.

Эти камни настолько дорогие, что их вес измеряют в каратах. Один карат равен 200 миллиграммам.

Алмазы формируются в форме трубы, кимберлитах, под огромным давлением, в структурах магматической породы. Они зарождаются глубоко в мантии Земли (о мантии Земли более подробно читайте здесь).

Алмаз – это разновидность химически чистого угля и по химическому составу не отличается от обыкновенного мягкого минерала графита, который нам знаком по карандашам.

Ценят алмаз за блеск и твердость. Свой блеск он приобретает при огранке и шлифовке. Причина такого отличия графита от алмаза в том, что у них атомы расположены по-разному, у них разная внутренняя структура.

Полиморфоз – это способность вещества существовать в двух и более формах при одинаковом химическом составе.

Например, редкая и зеленая разновидность берилла – это изумруд. В Колумбии находят самые красивые экземпляры. В Мьянме находят самые известные рубины в мире. В Таиланде и на Шри-Ланке добывают прекрасные сапфиры.

Ну вот теперь, думаю, что когда мы будем себе покупать драгоценные камни, то будем знать о их составе и как их добывают. И будем разбираться в каратах, что являет ценность драгоценных камней. А также будем знать, как определяются минералы, какими способами определяется их твердость и т. д...

o-planete.ru

Минералы. Определения, отличительные признаки и виды минералов.



Наука минералогия - ее история и связь с другими науками



Одной из важных геологических наук является минералогия - учение о минералах, их происхождении, строении, составе, условиях нахождения в природе, классификации и практической ценности для человека. Предмет минералогии неразрывно связан с такими науками, как химия, геохимия, стратиграфия, физика, математика, петрография и другими.

В зачаточном состоянии минералогия использовалась еще в первобытном человеческом обществе, когда людям потребовались познания о тех или иных минералах, их свойствах и возможности использования этих свойств на практике - для изготовления предметов быта, примитивного оружия, орудий труда и т. д. Пожалуй, самый первый минерал, на который человек разумный обратил свой практический взор, являлся кремнем (тонкозернистая разновидность кварца). Это широко распространенный в природе минерал, благодаря своим физическим свойствам хорошо подходил для решения описанных выше задач. Чуть позже человек стал изучать свойства других минералов, например глины - для изготовления посуды и других предметов, гематит, гетит, оксиды марганца использовались для изготовления краски и нанесения наскальных рисунков и т. д.

С течением времени роль минералов в эволюционном развитии человеческого общества возрастала в геометрической прогрессии. Поэтому современная минералогия заняла достойное место в ряду важнейших геологических наук. Изучение минералов и их свойств было и остается важным аспектом процветания человеческого общества, залогом дальнейшего динамического развития многих наук и общего познания окружающей Вселенной.

Что такое минерал и его отличие от других веществ

Минералы - твердые природные образования, имеющие относительно однородную внутреннюю структуру и химический состав по всему телу. Структура минералов, в большинстве случаев, имеет вид кристаллов различной геометрической формы, что обусловлено связями между составляющими минерал химическими элементами на молекулярном или атомарном уровне. Иными словами - минерал - твердое вещество, образуемое природой, имеющее по всему телу однородный химический состав и одинаковую внутреннюю структуру. Слово минерал имеет латинское происхождение - "minerale" означает - "руда".

Примером простого минерала может послужить поваренная соль (хлорид натрия или галид). Кристаллы поваренной соли образованы микроскопической решеткой, в которой присутствуют атомы двух химических элементов - хлора и натрия, прочно связанные между собой ионной связью. Исходя из такого определения, можно сделать вывод, что к минералам не относятся смеси химических элементов (пусть даже плотные и твердые, но не однородные), газообразные и жидкие вещества, а также твердые образования химических элементов, связь между атомами и молекулами в которых не имеет упорядоченной структуры. К минералам, также, не относят органические образования - уголь и нефть в любом агрегатном состоянии. Впрочем, в некоторых ученых трудах органические твердые образования выделяют в особый класс - органические минералы, но такая классификация не имеет единой поддержки в геологических научных кругах.

Чтобы было проще понять различие между минералами и другими природными образованиями, можно привести такие примеры: вода в обычном состоянии - не минерал, но в твердом (лед), является минералом, связи между химическими элементами в котором (кислород и водород) поддерживаются на атомарном уровне и имеют выраженную однородную структуру по всему телу.

К минералам относят, также, самородные вещества, образованные однородными химическими элементами. Наиболее часто в природе встречаются самородки серы, серебра, золота, меди, графита и алмазов. Значительно реже - самородки железа, осьмия, иридия, палладия и некоторых других элементов. Все эти самородки являются минералами по определению, поскольку образуют твердое вещество, состоящее из единственного химического элемента с упорядоченной внутренней кристаллической структурой. Тем не менее, самородные вещества - редкость в природе. В сравнении с минералами, образованными химическими соединениями, самородки составляют не более 1 % от общей массы минералов нашей планеты.

Не являются минералами, по определению, твердые вещества с однородной внутренней структурой, созданные руками человека, т. е. искусственным путем, как бы они ни походили на натуральные природные вещества свойствами и характеристиками.

Смесь твердых веществ, каждое из которых образовано минеральными частицами, тоже не является минералом, как, например, гранит, габбро, мрамор и т. д. Эти вещества являются по определению горными породами, образованными смесью различных минералов, но сами они минералами не являются. Природные катаклизмы, внешние химические и физические факторы придали горным породам определенные структурные характеристики и твердость, тем не менее, связи между отдельными минералами в породах нельзя рассматривать, как единую структурную решетку этих веществ, поэтому горные породы к минералам не относятся.

Некоторые твердые вещества вообще не образуют внутренней кристаллической структурной решетки и находятся в аморфном (обычно, стекловидном) состоянии. Такие вещества иногда называют метамиктными минералами. Чаще всего в таких природных образованиях присутствуют радиоактивные элементы, которые воздействием жесткого излучения разрушают структурную решетку этих минералов.

В настоящее время известно и описано почти 6000 различных минералов, и ежегодно открываются новые. Иногда ученые делают и "антиоткрытия", доказывая, что описанный ранее минерал не является таковым по определению или является близкородственной разновидностью другого известного минерала.

В 2006 году была образована Комиссия IMA по новым минералам, номенклатуре и классификации (CNMNC), состоящая из ученых различных стран, в круг задач которой входит систематика известных и вновь открываемых минералов. В настоящее время полный перечень веществ, признанных минералами включает около 6000 названий, включая и те, которые считаются дискредитированными, т. е. исключенными из каталога минералов по каким-либо причинам. В частности, роговая обманка, которая не так давно считалась одним из самых распространенных минералов земной коры, в настоящее время дискредитирована, и, по мнению ученых, минералом не является.

Развитие науки и техники позволило человеку осуществлять синтез и производство искусственных веществ, которые по своим свойствам являются аналогами некоторых ценных минералов. Но эти искусственные вещества минералами назвать нельзя по определению, согласно которому минерал - твердое вещество, образованное в результате воздействия природных факторов, а не искусственным путем. По этой причине настоящий минерал человеческими руками создать нельзя.

Примеры широко известных минералов: соль, лед, кварц - наиболее распространенный на Земле минерал, слюда, графит, алмаз, корунд (окисел алюминия), малахит, глина.



Систематика минералов

В развитии любой науки очень важна правильная систематизация предмета изучения. Минералогия - не исключение. Основой классификации минералов является их химический состав, т.е. основной или основные (образующие) химические элементы того или иного минерала, а также внутреннее строение его кристаллической решетки. В настоящее время все известные минералы объединены в 14 классов, каждый из которых объединяет множество видов, слагаемых из сходных "родителей" - химических элементов и имеющих сходную внутреннюю структуру. Ниже приведена таблица, описывающая эти классы. Следует отметить, что в различных источниках информации систематика минералов может несколько отличаться, поскольку многие вопросы по классификации этих веществ не находят единого мнения среди ученых, но основные принципы, описанные выше, соблюдены.

Класс минерала

Основной элемент или соединение

Примеры минералов

Самородные элементы

Золото, медь, железо

Карбиды (включая нитриды и фосфиды)

углерод (C)

Муассанит, карборунд

Сульфиды и сульфосоли (включая арсениды, селениды и теллуриды)

сера (S)

Пирит, киноварь, галенит

Оксиды

кислород (O)

Гематит, корунд

Гидрооксиды

ионы воды (OH)

Брусит

Галогениды

*галогены

Флюорит, сильвин

Карбонаты (включая нитраты и бораты)

угольная кислота (h3CO3)

Кальцит, малахит, доломит, магнезит

Нитраты

азотная кислота (HNO3)

Калиевая селитра, аммонит

Бораты

борная кислота (h4BO3)

Бура

Фосфаты (включая арсенаты и ванадаты)

фосфорная кислота (P2O5·nh3O)

Апатит

Сульфаты

серная кислота (h3SO4)

Гипс, барит

Хроматы

хромовая кислота (h3CrO4)

Крокоит

Вольфраматы (включая молибдаты)

вольфрамовые и молибденовые кислоты

Шеелит

Силикаты

**кремний (Si)

Кварц, альбит

* - в настоящее время к галогенам относят шесть химических элементов: фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), иод (I) и астат (At).

** - в основе всех силикатов находятся кислородные тетраэдры (каждый атом кремния окружён тетраэдрически расположенными вокруг него атомами кислорода) или группы (SiO4)3, которые различно сочетаются друг с другом.

Иногда в эту систематику добавляют еще один класс - "органические минералы" - нефть, уголь и т. д. Как уже указывалось выше, большинство ученых геологов в настоящее время не рассматривают органические соединения, как минералы.

Идеальные минералы, определение которых было приведено в начале статьи, в природе встречаются очень редко. Обычно в составе многих минералов присутствуют в небольших количествах частицы различных химических включений, часто аморфных (не образующих ионно-кристаллической связи с основной решеткой минерала) и изменяющих их физические свойства. Например, в рубины и сапфиры, в основе которых лежит корунд, имеют включения химических элементов, придающих им различные цвета, от кроваво-красных до синих, зеленый цвет малахита и изумруда обусловлен содержанием в этих минералах меди или хрома и т. д. Еще чаще в составе природных минералов присутствуют неоднородные включения, не образующие с кристаллом атомарной связи, попросту говоря - ложка дегтя в бочке меда.

Значение минералов для человека

Практическая ценность того или иного материала для человека определяется его химическим составом (например, все металлы извлекаются из рудных минералов), физическими характеристиками (чаще всего - прочностью, твердостью и ковкостью) и внешней природной красотой (особенно это относится к минералам, образующим драгоценные камни и отделочные материалы). Некоторые минералы имеют специфические, присущие только им физические свойства, используемые в хозяйственной деятельности человека. Например, некоторые виды слюды являются великолепными электроизоляторами, асбест - теплоизолятор, магнезит - огнеупорное вещество, кварц обладает свойствами, используемыми в радиоэлектронике, оптике, керамике и т. п. Физические характеристики минералов зависят от характера кристаллизации (структурная решетка), составляющих химических элементов и присутствующих аморфных включений.

* * *

Физические свойства минералов



granit2006.ru

Глава 3. Неорганические строительные материалы

125

К неорганическим строительным материалам относятся природные каменные, полученные в результате механической обработки горных пород, и искусственные: керамические, на основе минеральных расплавов, металлов, а также минеральных вяжущих веществ.

3.1. Природные каменные материалы

Природный камень – первое добытое человеком полезное ископаемое, которое использовали для строительства жилья, храмов, театров и других монументальных сооружений.

Древние камнерезы великолепно знали свойства горных пород, их не останавливала твердость камня. В руках мастеров камень был податливым пластичным материалом, из которого получали строительные детали и изделия любой формы. При добыче, которая проводилась вручную, в скале по обозначенным границам будущего блока медным резцом выдалбливали глубокую канавку. Затем в нее забивали клинья из сухого дерева и обливали их водой. Дерево разбухало, увеличивалось в объеме, трещина расширялась – и блок отделялся от скалы. Затем камень обрабатывали на месте инструментами из камня, меди и дерева, придавая ему форму стандартного блока для кладки стен или призмы для облицовки.

Самым большим чудом света являются пирамиды – гробницы фараонов. Наибольшая из них – пирамида Хеопса, возведенная до н.э. из 2300000 кубических блоков известняка с гладко отшлифованными сторонами. Масса каждого слагающего пирамиду блока более 2 т, общая масса пирамиды составляет примерно 5,7 млн. т. Никакого связующего материала в пирамиде нет, камни держатся собственной тяжестью и за счет очень точной подгонки по размерам.

Исключительно велика роль камня и в другого рода монументальных сооружениях – храмах, по грандиозности не уступающих пирамидам. Храмы украшали пилонами (башнеобразное сооружение в виде усеченной пирамиды), колоннами, скульптурами из резного камня.

Замечательным достижением греческой архитектуры является Афинский Акрополь, построенный в У – 1У в. до н.э. из мрамора разных оттенков. В условиях сухого климата Греции мраморные сооружения великолепно сохранились в течение более чем двух тысячелетий. Но за последние 20 лет из-за загрязнения воздуха скульптуры подверглись более значительному разрушению, чем за 25 веков.

В русском зодчестве широкое распространение нашел белый известняк в виде тесаных блоков, связанных известковым раствором, который стал применяться с середины ХП века при строительстве соборов во Владимире, в XIV веке – Московского Кремля, в ХУ – ХУ1 вв. при возведении Успенского и Архангельского соборов, Грановитой платы и, частично, храма Василия Блаженного.

В Беларуси вследствие небольших залежей строительного камня (магматита на юге – карьер «Надежды», известняка – в Брестской области и доломита – в Витебской) этот материал применяли только в сочетании с керамическими изделиями (дворцово-замковый ансамбль в Несвиже XVI в. или «Дом массонов» в Минске XVIII в.) или деревом («Дом Петра 1» в Полоцке ХVII в.). В современном строительстве из природного камня путем механической обработки получают стеновые и фундаментные блоки для возведения различных по назначению сооружений, бордюрный камень для ограждения дорог, облицовочные плиты для внутренней и наружной отделки зданий, монументальный камень для изготовления колонн и крупных архитектурных деталей. Каменная облицовка повышает долговечность зданий и избавляет от необходимости ремонта наружных стен на многие десятилетия.

При применении более сложной технологии из горных пород получают каменное литье и минеральную вату.

Кроме того, горные породы, состоящие из минералов и имеющие относительно постоянный состав и свойства, служат основным сырьем для получения минеральных вяжущих веществ (известняк – извести, известняк и глина – портландцемента) и искусственных материалов (глина – керамические изделия, кварцевый песок – стекло, железосодержащие руды – металлы).

studfiles.net