19. Механические свойства минералов и их физический смысл (хрупкость, гибкость, ковкость, тягучесть, упругость, спайность, отдельность).
Хрупкость – свойство минерала крошиться под давлением при проведении остриём ножа царапины по его поверхности, хрупкими обычно являются минералы обладающие высокой твердостью, мягкие минералы при определенной нагрузке разрушаются, но разлета частиц не наблюдается.
Ковкость – свойство позволяющее вытягиваться, деформироваться, сплющиваться без разрушения (медь, золото, серебро).
Гибкость – проявляют минералы слоистой структуры, у которых силы сцепления между слоями ослаблены. При нагрузке такие минералы сгибаются но не восстанавливают свою форму (мусковит, биотит).
Упругость – проявляют минералы слоистой структуры, у которых силы сцепления между слоями ослаблены. При нагрузке такие минералы сгибаются и могут восстанавливать свою форму (слюды).
Спайность – свойство минералов, раскалывается по определенных кристаллическим направлений с образованием гладких параллельных поверхностей.
Спайность это свойство кристаллических сред связанно исключительно с внутренним их строением и для одного и того же минерала не зависит от внешней формы кристаллов.
Весьма совершенная (Тальк, гипс, слюды, графит) – кристалл способен расщепляться на тонкие листочки.
Совершенная (Флюорит, кальцит, галенит, галит) – выколки внешне напоминают настоящий кристалл.
Средняя – ясная (Полевые шпаты, пироксены, роговые обманки) – наблюдаются плоскости спайности и неровные изломы по случайной направленности.
Несовершенная (Апатит, касситерит) – обнаруживается с трудом, её приходится искать на обломках минерала.
Весьма несовершенная (корунд, золото) – практически отсутствует, она обнаруживается в исключительных случаях, такие тела имеют раковистый излом.
Отдельность – это тоже самое что и спайность только может проявляться не всегда и возникает в слабых местах, например в плоскости двойникования (корунд).
Излом, при раскалывании минералов, лишенных спайности или обладающих плохой спайностью, возникают незакономерные поверхности излома, который по внешнему облику характеризуется как:
раковистый (опал),
неровный (пирит),
ровный (вюрцит),
занозистый (актинолит),
крючковатый (самородное серебро),
шероховатый (диопсид),
землистый (лимонит).
сахаровидный (апатит)
ступенчатый излом (галенит, галит)
Для минералов с весьма совершенной и совершенной спайностью чаще наблюдается ровный и ступенчатый изломы.
20. Плотность минералов и ее типы.
Плотность (удельный вес) – отношение массы вещества к его единице объема (г/см3)
По плотности минералы делятся на группы:
легкие <2,5 (водосодержащие)
средние 2,5 – 4 (П.Ш.)
тяжелые 4-6 (сульфиды, оксиды, гидрооксиды)
очень тяжелые >6 (самородные элементы, оксиды, сульфиды)
Методы для измерения плотности:
Метод тяжелых жидкостей (для определения твёрдости используют тяжёлую жидкость, например часто применяют бромофор это жидкость плотность которого равна 3 (2,89), образец опускают в него и если он сразу тонет то плотность больше 3, если плавает по середине то равна 3 если всплывает то меньше 3.
Гидростатический метод:
Измеряем вес минерала
Измеряем объём воды
Опускаем образец в воду
Измеряем объём воды с образцом
Из объёма с образцом, отнимаем первоначальный объем – получаем объем минерала
Вес делим на итоговый объём
Расчётный метод основанный на химическом анализе минерала
(Z
– число
молекул в элементарной ячейке соединений,
M
– молекулярная масса минерала, N
– число Авогадро, V
– объем элементарной ячейки
Плотность зависит от атомной массы (чем выше атомная, тем больше пл. минерала).
Существенную роль играют размеры ионных радиусов, возрастание которых компенсирует увеличение атомного веса, иногда на столько, что удельный вес даже снижается (атомный вес калия в 1,7 раза больше, чем натрия, удельный вес KCl (1,98) меньше, чем NaCl (2,17) в силу того, что ионный радиус K+ (1,33) больше ионного радиуса Na+ (0,98), что сильно сказывается на объёме кристаллического вещества).