Вопрос 1: твердость минералов и методы её определения.

Твёрдость – способность минерала противодействовать царапающему (вдавливающему) воздействию на минерал другого предмета. Различают относительную и абсолютную твердость. Относительная твердость появилась в начале 19 в в минералогической практике. Ф. Моос создал 10-тибальную шкалу. Абсолютная твердость меряется в микротвердометрах на алмазном тетраэдре, который вдавливается в отполированную поверхность испытуемого минерала. Нагрузка в кг относится к площади ямки. Единица измерения: кг\см². минералы шкалы Мооса очень различны по абсолютной твердости. Зависимость абсолютной и относительной твердости: M=C (М- тв-ть по шкале Мооса, С- const, Н- абсолютная тв-ть минерала). Величина твердости минералов зависит и от химического состава и от кристаллической структуры. В частности минералы, содержащие тяжелые атомы обладают низкой твердостью (обычно ниже 5). Силикаты и оксиды в большинстве своем имеют тв-ть >5. водосодержащие минералы имеют низкую тв-ть < 5. тв-ть зависит и от размеров ионных радиусов. В однотипных минералах соединения с катионами меньших ионных радиусов будут иметь более высокую тв-ть. (# Fe₂O₃ – 6,5 < 9 – Al₂O₃ – одинаковая кристаллическая стр–ра). тв-ть зависит и от валентности катиона, чем выше валентность, тем выше тв-ть. тв-ть зависит и от твердости упаковки структурных единиц (в полиморфных модификациях минералов). Чем выше t^о образования, тем выше тв-ть минерала. Но в некоторых природных соединениях тв-ть резко увеличивается с падением t^о (лёд). Все минералы, за исключением кубических, проявляют неравноценность св-в в разных направлениях, и в отношении твердости. Анизотропия. Для большинства минералов разность твёрдости в непараллельных направлениях невелика, но есть и сильно различающиеся, в таких минералах это свойство - важнейший диагностический признак (дистен). Выделяют пассивную и активную тв-ть. Пассивнотвердыми называются минералы, которые сами себя царапать не могут (тальк, корунд), активнотвердыми – кварц, гипс, ортоклаз. Многие минералы в поверхностных условиях при активном поведении кислорода начинают изменяться с понижением твердости, поэтому, испытывая минерал на тв-ть нужно иметь свежий скол, разные поверхности в случае анизотропии. Обычно для определения относительной твердости пользуются различными инструментами: иглами (Cu – 3, Al - 2), гвоздь – 4, оконное стекло – 5, ножик – 6,5-7 и т.д.

Вопрос 10: плотность минералов и ее определение.

Плотность (удельный вес) отражает химический состав минерала и кристаллическую структуру. Под ρ минерала обычно понимают отношение массы вещества к его единице объема (г/см³). У природных минералов разброс ρ лежит в интервале: 0,7 – 23 г/см³ основное большинство минералов: 2,5 – 3,5 г/см³ подразделение на классы по плотности: легкие минералы (ρ<2.5) цеолиты, водосодержащие минералы, лед. Средние минералы (ρ 2,5 – 4) п.ш., Q, пироксены и др. тяжелые минералы (ρ4 – 6) сульфиды, оксиды, гидрооксиды, сульфосоли. Очень тяжелые минералы (ρ>6) самородные элементы, оксиды, сульфиды и т.д. Существует несколько методов для измерения. 1) Метод тяжелых жидкостей (например бромомформ (ρ – 2,89), жидкость клеречи (ρ – 4,27)) 2) Гидростатического взвешивания определяется объем вытесненной минералом воды. Вес минерала на воздухе делится на вытесненный минералом объем воды. 3) Расчетный метод основан на химическом и рентгеноструктурном анализе минерала Z – число молекул в элементарной ячейке соединений, M – молекулярная масса минерала, N – число Авогадро, V – объем элементарной ячейки. Расчетная плотность выше опытно определенной, т.к она отнесена к небольшому объему минерала. Плотность зависит от атомной массы (чем выше атомная тем больше ρ минерала), зависит от рыхлости упаковки. В минеральных рядах с непрерывной изоморфной смесимостью плотность минерала меняется непрерывно. Существует линейная зависимость между химическим составом и плотностью.