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Physikalischen Eigenschaften des Minerals I
 

Physikalischen Eigenschaften des Minerals I: Kristalle und Spaltung

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Mineralstoffe sind anorganische Substanzen in der Erde, mit einzigartigen Eigenschaften, die Hilfe bei der Identifikation und Analyse.

Viele Mineralien zeigen kristalline Struktur. Diese kristalline Materialien bestellt haben hoch atomare Anordnungen, bestehend aus Atom-Gruppierungen, genannt Einheit Zellen zu wiederholen. Da Gerät Zellen innerhalb eines Kristalls identisch sind, sind sie verantwortlich für die Symmetrie des Kristalls auf Mikro und Makro-Ebene.

Diese Symmetrie verursacht Mineralkristalle zu brechen oder zu Spalten, auf vorhersehbare Weise. Spaltung ist die Tendenz eines Kristalls entlang schwach strukturellen Ebenen zu brechen. So bietet die Art und Weise, die bindet sich eine Mineral, Einblick in seine Kristallstruktur.

Dieses Video veranschaulicht die Analyse der Makroebene Mineralglas Formen durch mineralische Proben zu brechen und beobachten ihre Spaltung.

Kristalline Feststoffe enthalten Atome in einem sich wiederholenden Muster organisiert, während amorphe Feststoffe keine Ordnung haben. Beispielsweise kann Kohlenstoff in vielen Formen gefunden werden. Die Atome in amorphem Kohlenstoff werden nach dem Zufallsprinzip organisiert, während die Atome in Diamant in eine geordnete Kristall angeordnet sind.

Ein Kristall ist ein Array von wiederholten, identische Einheit Zellen, die durch die Länge der Einheit Zelle Ränder und die Winkel zwischen ihnen definiert werden. Diese wiederholten Strukturen in drei Raumrichtungen unendlich verlängern, und definieren die Einheitlichkeit und die Eigenschaften des Kristalls.

Es gibt sieben grundlegende Maßeinheit Zellen. Der einfachste Elementarzelle, der Cube hat gleiche Kantenlängen und eines Atoms an jeder Ecke. Variationen sind vierkantig und orthorhombic, die besitzen unterschiedliche Kantenlängen.

Rhombohedral Kristallstrukturen besitzen ähnliche parallele Geometrie ohne rechten Winkel stehen. Monoklin und triclinic ähneln in der Form, aber mit unterschiedlichen Winkeln und Kantenlängen. Schließlich besteht die hexagonale Struktur aus zwei parallelen sechseckige Gesichter, mit sechs rechteckigen Flächen.

Variationen in diesen Strukturen entstehen, wenn zusätzliche Atome im Kristall Gesicht enthalten, flächenzentrierter genannt oder im Kristall Körper, Körper zentriert genannt.

Wenn Kristalle gebrochen sind, neigen sie, entlang strukturschwachen Kristall Ebenen zu Spalten. Die Spaltung Qualität hängt von der Stärke der Anleihen im und über das Flugzeug. Gute Spaltung tritt auf, wenn die Stärke der Anleihe im Ort sind stärker als die in der Ebene. Armen Spaltung kann auftreten, wenn die Klebkraft über die Kristallebene stark ist. Kristalle können in einer Richtung, genannt basale Spaltung, cleave was in zwei gespalten Gesichter. Dies ergibt sich aus der starken atomaren Bindungen innerhalb der Ebene, aber schwachen Bindungen zwischen den Ebenen.

In ähnlicher Weise können Kristalle in zwei Richtungen, durch zwei schwache Ebenen, wodurch vier gespalten und zwei gebrochenen Gesichter Spalten. Kubische und rhombohedral Formen entstehen durch Spaltung in drei Richtungen. Oktaedrische und dodekaedrischen Formen ergeben sich aus vier bis sechs Flugzeuge in Fraktur, beziehungsweise.

Einige Mineralien nicht Spalten entlang einer Kristallebene überhaupt, durch starke Bindungen in alle Richtungen, und stattdessen in unregelmäßigen Bruch führen.

Jetzt, wo wir die Grundlagen der Kristallstruktur und die verschiedenen Arten von Kristall Dekolleté behandelt haben, betrachten wir diese Eigenschaften in realen mineralischen Proben.

Um Kristallformen zu analysieren, sammeln Sie zuerst eine Gruppe von mineralischen Proben, wie Quarz, Halit, Calcit, Granat, Biotit und Muskovit.

Legen Sie die Probe auf die Beobachtung Oberfläche. Drehen Sie die Probe, um alle Seiten zu beobachten. Suchen Sie nach Kristallflächen, Kristall Kanten und Kristall Scheitelpunkte.

Soweit möglich, Messen Sie die Grenzflächen Winkel mit einem Winkelmesser. Hierzu legen Sie eine Seite des Goniometers auf einen besonderen Kristall Gesicht und die andere Seite des Goniometers auf einer angrenzenden Fläche. Dann lesen Sie den Winkel.

Vergleichen Sie die Beobachtungen mit den charakteristischen kristallinen Polyeder. Wiederholen Sie diese Schritte für andere Mineralien, und beachten Sie die Unterschiede.

Quarz Proben haben einen sechseckigen Dipyramidal Kristallform, wie durch die 6 Seiten angezeigt.

Die Calcit-Material weist Scalenohedron Form, dargestellt durch die 8 Gesichter der Partnerstadt Pyramidenstruktur.

Halit, zeigt charakteristische kubische Struktur, mit 90° Winkel.

Granat hat Oberflächen mit 12 Seiten, bezeichnend für seine Dodekaeder Form abgewinkelt.

Schließlich kann Biotit eine scheinbare hexagonale Form zeigen.

Als nächstes um Kristall Spaltung zu beobachten, zum ersten Mal auf Augenschutz.

Legen Sie ein Stück Quarz auf die brechenden Oberfläche. Mit einem Hammer, brechen Sie das Stück des Quarzes. Mit einem Hand-Objektiv, beobachten Sie das gebrochene Stück Quarz für Spaltung Oberflächen. Beachten Sie, dass Quarz keiner hat.

Die Einheit Zellen im Quarz Kristallgitter haben vergleichsweise gleich Klebkräfte in alle Richtungen, wodurch ein Kristall mit keine bevorzugte brechen Flugzeuge, genannt muscheligem Bruch.

Als Nächstes wiederholen Sie brechen für andere Exemplare. Verwenden Sie eine Lupe, um verschiedene Spaltung Qualitäten zu bewerten.

Wenn es ein dramatischer Unterschied in Klebkräfte in einer bestimmten Ausrichtung, wie zwischen den Blättern der Silikat-Gruppierungen im Falle von Glimmer, eine nahezu perfekte Spaltung zwischen diesen Blättern erzeugt wird, genannt basale Spaltung.

Biotit und Muskovit anzeigen basale Spaltung, mit einer einzigen Unterbrechung Ebene

Halit zeigt kubische Spaltung, die aus drei Ebenen der Spaltung im 90 °-Winkel.

Calcit zeigt rhombohedral Spaltung, die aus drei Ebenen der Spaltung bei 120 und 60 °.

Die Analyse der Kristallstruktur ist wichtig für das Verständnis der Arten von Mineralien im Feld gefunden.

Die Quantitative Analyse der Kristallstruktur kann mittels Röntgenbeugung oder XRD durchgeführt werden.

In diesem Beispiel wurde die Kristallstruktur von Eisen Oxid aus einer Mischung von Hämatit und Eisen bei hoher Temperatur und Druck in einer Diamant-Amboss-Zelle synthetisiert. XRD Lichtstreuung wurde während der Reaktion zur Bestimmung der Kristallstruktur analysiert.

Die Ergebnisse zeigten glatt oder fleckig Debye Ringe, die Kristallinität angeben. Die Lage von jedem Ring beleuchtet die Kristallstruktur wie jeder Ring ein Kristallebene entspricht.

Aufgrund seiner planar Dekolleté-Eigenschaft, und deshalb atomar flache Oberfläche Glimmer häufig als Substrat niedermolekularer Bildgebung dient.

In diesem Beispiel wurde für die Darstellung der Photorezeptor Moleküle mittels Rasterkraftmikroskopie oder AFM Glimmer als Substrat verwendet. Die Protein-Probe war, eine frisch gespalten Glimmervorlage adsorbiert und dann mit Puffer gespült.

Die Probe wurde dann mit einer Flüssigkeit Zelle abgebildet. Die Glimmer-Substrat ermöglicht hochauflösende Bildgebung der Protein-Probe aufgrund seiner atomar flache Oberfläche.

Sie sah nur Jupiters Einführung in die physikalischen Eigenschaften der Mineralien. Sie sollten jetzt verstehen die Grundlagen der Kristall Einheit Zellen und Kristall Spaltung Flugzeuge zu ermitteln. Danke fürs Zuschauen!

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