المعدنية ، يحدث بشكل طبيعي متجانس صلبة مع مادة كيميائية محددة تكوين وترتيب ذري عالي الترتيب ؛ تتشكل عادة من خلال عمليات غير عضوية. هناك عدة آلاف من الأنواع المعدنية المعروفة ، حوالي 100 منها تشكل المكونات المعدنية الرئيسية للصخور. هذه هي ما يسمى بالمعادن المكونة للصخور.
أزوريت أزوريت ، الذي يُطلق عليه أيضًا الشيسيليت ، هو كربونات نحاسية أساسية توجد عادةً مع الملكيت في المنطقة المؤكسدة من عقد النحاس. راينر والتر شميد / Dreamstime.com
ماذا أظهر كوخ العم توم عن العبودية
يختلف المعدن ، الذي يجب أن يتشكل بحكم التعريف من خلال عمليات طبيعية ، عن اصطناعي المعادلات المنتجة في المختبر. النسخ الاصطناعية من المعادن ، بما في ذلك الزمرد والياقوت والماس وغيرها من القيمة الأحجار الكريمة ، يتم إنتاجها بانتظام في المنشآت الصناعية والبحثية وغالبًا ما تكون مطابقة تقريبًا لنظيراتها الطبيعية.
من خلال تعريفه على أنه مادة صلبة متجانسة ، يتكون المعدن من مادة صلبة واحدة ذات تركيبة موحدة لا يمكن فصلها ماديًا إلى أبسط مركبات كيميائية . تجانس يتم تحديده بالنسبة إلى المقياس الذي تم تحديده على أساسه. العينة التي تبدو متجانسة للعين المجردة ، على سبيل المثال ، قد تكشف عن العديد من المكونات المعدنية تحت المجهر أو عند التعرض حيود الأشعة السينية التقنيات. تتكون معظم الصخور من عدة معادن مختلفة ؛ على سبيل المثال ، الجرانيت يتكون من الفلسبار والكوارتز والميكا والأمفيبول. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استبعاد الغازات والسوائل من خلال تفسير صارم للتعريف أعلاه للمعادن. الجليد ، الحالة الصلبة لـ ماء (حاثنينO) ، يعتبر معدنًا ، لكن الماء السائل ليس كذلك ؛ على الرغم من وجود الزئبق السائل في بعض الأحيان في رواسب خام الزئبق ، إلا أنه لا يُصنف كمعدن أيضًا. هذه المواد التي تشبه المعادن في كيمياء ويطلق على حدوثها اسم المعادن وهي مدرجة في المجال العام لعلم المعادن.
نظرًا لأن المعدن له تركيبة محددة ، فيمكن التعبير عنه بصيغة كيميائية محددة. الكوارتز (ثاني أكسيد السيليكون) ، على سبيل المثال ، يتم تقديمه كـ SiOاثنين، لأن عنصري السيليكون (Si) والأكسجين (O) هما عنصران فقط الناخبين وتظهر دائمًا بنسبة 1: 2. لم يتم تعريف التركيب الكيميائي لمعظم المعادن بشكل جيد مثل تكوين الكوارتز ، وهو مادة نقية. Siderite ، على سبيل المثال ، لا يوجد دائمًا كربونات الحديد النقية (FeCO3) ؛ المغنيسيوم (Mg) والمنغنيز (Mn) والكالسيوم (Ca) قد يكون أحيانًا بديلاً للحديد إلى حدٍّ محدود. نظرًا لأن مقدار الاستبدال قد يختلف ، فإن تركيبة siderite ليست ثابتة وتتراوح بين حدود معينة ، على الرغم من أن نسبة الكاتيون المعدني إلى المجموعة الأنيونية تظل ثابتة عند 1: 1. يمكن التعبير عن تركيبته الكيميائية بالصيغة العامة (Fe ، Mn ، Mg ، Ca) CO3، مما يعكس تنوع المحتوى المعدني.
نظام ثلاثي الزوايا بلورات ثلاثية السطوح من الكوارتز. بيوتر مندوكي
تعرض المعادن بنية ذرية داخلية عالية الترتيب لها شكل هندسي منتظم. بسبب هذه الميزة ، يتم تصنيف المعادن على أنها مواد صلبة بلورية. في ظل ظروف مواتية ، قد تعبر المواد البلورية عن إطارها الداخلي المرتب بشكل خارجي متطور جيدًا ، وغالبًا ما يشار إليه باسم كريستال شكل أو علم التشكل المورفولوجيا . تسمى المواد الصلبة التي لا تظهر مثل هذا الترتيب الداخلي المطلوب عديم الشكل . العديد من المواد الصلبة الطبيعية غير المتبلورة ، مثل زجاج ، تصنف على أنها أشباه معدنية.
البيريت تمثيل تخطيطي لهيكل البيريت (FeSاثنين) على أساس مجموعة مكعبة من الكاتيونات الحديدية الحديدية (Fe2+) وأنيونات الكبريت (S.-). Encyclopædia Britannica، Inc.
تقليديا ، توصف المعادن بأنها ناتجة حصرا عن عمليات غير عضوية ؛ ومع ذلك ، فإن الممارسات المعدنية الحالية غالبًا ما تتضمن تلك المعادن مجمعات سكنية التي يتم إنتاجها عضويا ولكنها تلبي جميع المتطلبات المعدنية الأخرى. أراجونيت (CaCO3) هو مثال على معدن تم تكوينه بشكل غير عضوي وله أيضًا نظير منتج عضويًا ، ولكنه متطابق بطريقة أخرى ؛ تتكون قشرة المحار (واللؤلؤ ، إن وجدت) إلى حد كبير من الأراجونيت العضوي. كما ينتج جسم الإنسان المعادن: هيدروكسيلاباتيت [Ca5(ص4)3(OH)] هو المكون الرئيسي ل عظام والأسنان والحصى عبارة عن تكتلات من المواد المعدنية الموجودة في الجهاز البولي.
بينما يتم تصنيف المعادن بطريقة منطقية وفقًا لمكوناتها الكيميائية الأنيونية الرئيسية (سالبة الشحنة) إلى مجموعات مثل أكاسيد والسيليكات والنترات ، تمت تسميتها بطريقة أقل علمية أو متسقة. قد يتم تعيين الأسماء لتعكس خاصية فيزيائية أو كيميائية ، مثل اللون ، أو قد تكون مشتقة من موضوعات مختلفة تعتبر مناسبة ، مثل ، على سبيل المثال ، مكان أو شخصية عامة أو عالم المعادن. فيما يلي بعض الأمثلة على أسماء المعادن ومشتقاتها: Albite (NaAlSi3أو8) من الكلمة اللاتينية ( ألبس ) للأبيض في إشارة إلى لونه ؛ goethite (FeO ∙ OH) تكريما للشاعر الألماني يوهان فولفجانج فون جوته ؛ المنجانيت (MnO ∙ OH) يعكس تكوين المعدن ؛ فرانكلينيت (ZnFeاثنينأو4) سمي على اسم فرانكلين ، نيو جيرسي ، الولايات المتحدة ، موقع حدوثه باعتباره المعدن الخام المهيمن للزنك (Zn) ؛ والسليمانيت (AlاثنينSiO4) تكريما للكيميائي الأمريكي بنيامين سيليمان. منذ عام 1960 ، قامت لجنة المعادن والأسماء المعدنية الجديدة التابعة للرابطة الدولية للمعادن بمراجعة أوصاف معادن جديدة ومقترحات لأسماء معدنية جديدة وحاولت إزالة التناقضات. يجب أن توافق هذه اللجنة على أي اسم معدني جديد ، وعادة ما يتم تخزين نوع المادة في ملف متحف أو جامعة مجموعة.
تظهر عينة فرانكلينيت ، ويليميت ، والكالسيت لونًا فلورسنتًا ساطعًا ناتجًا عن الإشعاع فوق البنفسجي للكالسيت (كربونات الكالسيوم ، التألق الأحمر) بحبيبات فرانكلينيت (الزنك والمنغنيز وأكسيد الحديد ؛ اللون الأسود) ، وهو غير فلوري. تظهر أيضًا عروق وحبوب الوليميت (سيليكات الزنك ؛ الفلورة الخضراء). بنجامين م
