ОДНОРОДНОСТЬ КРИСТАЛЛОВ

Основные свойства кристаллов  – анизотропность, однородность, способность к самоогоранению и наличие постоянной температуры плавления определяются их внутренним строением.

Минералы и их свойства. Основные диагностические признаки. Формы минеральных агрегатов.

Однородное природное твердое тело, находящееся
или бывшее в кристаллическом состоянии.
Минералы являются составной частью горных пород
(породообразующие минералы), руд, метеоритов.

Основные свойства кристаллов

Теория решётчатого строения кристаллов была создана в середине 19 века
французским кристаллографом О. Бравэ, а затем русский кристаллограф академик
Е. С. Фёдоров и немецкий учёный А. Шенфлис завершили математическую
разработку этой теории.
Основными свойствами
кристаллов являются их
однородность, анизотропность,
способность самоограняться и
симметричность.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ЮЖНО – КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. А УЭЗОВА
Кафедра: Технология цемента, керамики и стекла.
СРС № 1
ТЕМА: ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ.
Выполнил(-а-): Суздалева М. Е
Направление специальности : Химическая технология
тугоплавких неметаллических и силикатных материалов.
Группа: ХТ-15-7Р
Принял(-а): Адырбаева Т. А.

Словарь основных понятий

СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ
ПОНЯТИЙ:
• Однородность кристалла — одинаковые свойства ( цвет, удельный вес, твердость,
теплопроводность , электропроводность и др.) в разных его точках.
• Анизотропность – особенность однородного тела, обладающего одинаковыми
свойствами по параллельным направлениям и неодинаковым свойствами по
непараллельным направлениям.
• Способность самоограняться кристаллов — свойство кристаллов образовывать грани
при свободном их росте.
• Постоянство точки плавления кристаллов — каждое кристаллическое
вещество(минерал) имеет фиксированную точку плавления, а не диапазон как у
аморфных.

Одно
из основных свойств кристалла —
однородность.
Точка, в которой сходятся три и более
граней, называется вершиной кристалла
Выражается в том, что любые элементарные
объемы кристаллического вещества,
одинаково ориентированные в пространстве,
абсолютно одинаковы по всем своим
свойствам: имеют один и тот же цвет,
массу, твердость и т.д. таким образом,
всякий кристалл есть однородное, но в
то же время и анизотропное тело.
Однородность присуща не только
кристаллическим телам. Твердые аморфные
образования также могут быть однородными.
Но аморфные тела не могут сами по себе
принимать многогранную форму.

Анизотропность
— Это свойство называется еще
неравносвойственностью. Выражается
она в том, что физические свойства
кристаллов (твердость, прочность,
теплопроводность, электропроводность,
скорость распространения света)
неодинаковы по разным направлениям.
Частицы, образующие кристаллическую
структуру по непараллельным направлениям,
стоят друг от друга на разных расстояниях,
вследствие чего и свойства кристаллического
вещества по таким направлениям должны
быть различными. Характерным примером
вещества с ярко выраженной анизотропностью
является слюда. Кристаллические пластинки
этого минерала легко расщепляются лишь
по плоскостям, параллельным его
пластинчастости. В поперечных же
направлениях расщепить пластинки слюды
значительно труднее.

Другим
примером анизотропности является
кристалл минерала дистена. В продольном
направлении его твердость  равна
4,5, в поперечном – 6.

Анизотропность
проявляется и в том, что при воздействии
на кристалл какого-либо растворителя
скорость химических реакций различна
по различным направлениям. В результате
каждый кристалл при растворении
приобретает свои характерные формы,
носящие название фигур вытравливания.

Аморфные
вещества характеризуются изотропностью
(равносвойственностью) – физические
свойства по всем направлениям проявляются
одинаково. Способность
самоограняться, т. е.
при определенных условиях принимать
естественную многогранную форму. В этом
также проявляется его правильное
внутреннее строение. Именно это свойство
отличает кристаллическое вещество от
аморфного. Иллюстрацией этому служит
пример. Два выточенных из кварца и стекла
шарика опускают в раствор кремнезема.
В результате шарик кварца покроется
гранями, а стеклянный останется круглым.

Теория
решётчатого строения кристаллов была
создана в середине 19 века французским
кристаллографом О. Бравэ, а затем русский
кристаллограф академик Е. С. Фёдоров и
немецкий учёный А. Шенфлис завершили
математическую разработку этой теории.
При создании и разработке теории
решетчатого строения кристаллов Бравэ,
Фёдоров и др. кристаллографы основывались
исключительно на некоторых важных
свойствах кристаллического вещества.

Основными
свойствами кристаллов являются их
однородность, анизотропность, способность
самоограняться и симметричность.

Однородным
обычно называют тело, которое обнаруживает
одинаковые свойства во всех своих
частях. Кристаллическое тело однородно,
т. к. различные участки его имеют
одинаковое строение, т. е. одинаковую
ориентировку слагающих частиц,
принадлежащих одной и той же пространственной
решётке. Однородность кристалла следует
отличать от однородности жидкости или
газа, которая имеет статистический
характер.

Анизотропным
называется такое однородное тело,
которое обладает неодинаковыми свойствами
по непараллельным направлениям.
Кристаллическое тело анизотропно, т.
к. строение пространственной решётки,
а значит и самого кристалла, в общем
случае неодинаково по непараллельным
направлениям. По параллельным же
направлениям частицы слагающие кристалл,
как и узлы его пространственной решётки,
расположены строго одинаковым образом,
поэтому и свойства кристалла по таким
направлениям должны быть одними и теми
же.

Приведенные
примеры, конечно, исключительны по своей
характерности. Однако точными
исследованиями установлено, что абсолютно
все кристаллы в том или ином отношении
обладают анизотропностью.

Однородностью
и в некоторой степени анизотропностью
могут обладать также и аморфные тела.
Но ни при каких условиях аморфные
вещества не могут сами по себе принимать
форму многогранников. Образовываться
в виде плоскостных многогранников могут
лишь кристаллические тела. В
способности самоограняться,
т. е. принимать многогранную форму,
проявляется наиболее характерный
внешний признак кристаллического
вещества.

Правильная
геометрическая форма кристаллов с
давних пор привлекала внимание человека,
и её загадочность вызывала в прошлом у
людей различные суеверия. Кристаллы
таких веществ, как алмаз, изумруд, рубин,
сапфир, аметист, топаз, бирюза, гранат
и др., ещё в 18 в. считались носителями
сверхъестественных сил и использовались
не только как драгоценные украшения,
но и как талисманы или средство от многих
болезней и укусов ядовитых змей.

На
самом же деле способность самоограняться,
как и первые два свойства, является
следствием правильного внутреннего
строения кристаллического вещества.
Внешние границы кристаллов как бы
отражают эту правильность их внутреннего
строения, ибо каждый кристалл можно
рассматривать как часть его пространственной
решётки, ограниченной плоскостями
(гранями).

Необходимо
вместе с тем отметить, что способность
кристаллического вещества самоограняться
проявляется не всегда, а только при
особо-благоприятных условиях, когда
внешняя окружающая среда не мешает
образованию и свободному росту кристаллов.
При отсутствии таких условий получаются
или совершенно неправильные или частично
деформированные кристаллы. Несмотря
на это они сохраняют все свои внутренние
свойства, в том числе и причины,
заставляющие кристаллы принимать форму
многогранника. Поэтому, если кристаллическое
зерно неправильной формы поместить в
определённые условия, в которых кристалл
сможет свободно расти, то оно примет
через некоторое время форму плоскостного
многогранника, присущую данному веществу.

Симметрия
кристаллов
также является отражением их закономерного
внутреннего строения. Все кристаллы в
той или иной степени симметричны, т. е.
состоят из закономерно повторяющихся
равных частей, так как их строение
выражается пространственной решёткой,
которая по своей природе всегда
симметрична.

Открытие
мюнхенским физиком М. Лауэ в 1912 г. явления
дифракции рентгеновских лучей при их
прохождении через кристалл явилось
первым экспериментальным подтверждением
правильности теории решетчатого строения
кристаллического вещества. С этого
момента стало возможным, с одной стороны,
посредством кристаллов исследовать
рентгеновские лучи, а с другой — с помощью
рентгеновских лучей исследовать
внутреннее строение кристаллов. Таким
путём было доказано, что абсолютно все
кристаллы состоят из частиц, расположенных
друг относительно друга закономерно,
наподобие узлов пространственной
решётки.

После
опытов Лауэ теория решетчатого строения
кристаллов перестала быть только лишь
умозрительным построением и приобрела
форму закона.

Постоянная температура плавления

Выражается в том, что при нагревании кристаллического тела температура повышается до определенного предела; при дальнейшем же нагревании вещество начинает плавиться, а температура некоторое время остается постоянной, так как все тепло идет на разрушение кристаллической решетки. Температура, при которой начинается плавление, называется температурой плавления.

Аморфные вещества в отличие от кристаллических не имеют четко выраженной температуры плавления. На кривых охлаждения (или нагревания) кристаллических и аморфных веществ, можно видеть, что в первом случае имеются два резких перегиба, соответствующие началу и концу кристаллизации; в случае же охлаждения аморфного вещества мы имеем плавную кривую. По этому признаку легко отличить кристаллические вещества от аморфных.

Анизотропность

Анизотропным называется такое однородное тело, которое обладает
неодинаковыми свойствами по непараллельным направлениям. Кристаллическое
тело анизотропно, т. к. строение пространственной решётки, а значит и самого
кристалла, в общем случае неодинаково по непараллельным направлениям.
По параллельным же направлениям частицы слагающие кристалл, как и узлы его
пространственной решётки, расположены строго одинаковым образом, поэтому и
свойства кристалла по таким направлениям должны быть одними и теми же.
Характерный пример резко
выраженной анизотропности
представляет слюда, кристаллы
которой легко расщепляются лишь по
одному определённому направлению.

Различают следующие виды спайности

весьма совершенную, когда минерал без особого усилия
расщепляется на отдельные листочки или пластинки, обладающие
гладкими блестящими поверхностями – плоскостями спайности
(гипс);
совершенную, обнаруживаемую при легком ударе по минералу,
который рассыпается на кусочки, ограниченные только ровными
блестящими плоскостями. Неровные поверхности не по плоскости
спайности получаются очень редко (кальцит раскалывается на
правильные ромбоэдры разной величины, каменная соль – на
кубики, сфалерит – на ромбические додекаэдры);
среднюю, которая выражается в том, что при ударе по минералу
образуются изломы как по плоскостям спайности, так и по
неровным поверхностям (полевые шпаты – ортоклаз, микроклин,
лабрадор);

ПОСТОЯНСТВО ТОЧКИ ПЛАВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ

• Каждое кристаллическое вещество
имеет фиксированную точку плавления,
а не диапазон температур как у
аморфных.
• Если нагревать кристаллическое тело, то
температура его будет повышаться до
определенного предела. При
дальнейшем нагревании вещество
начнет плавиться , при этом температура
некоторое время останется постоянной .
Это то время , когда все тепло
расходуется на разрушение
кристаллической решетки. Температура,
при которой начинается плавление ,
называется температурой плавления
вещества.
Плавка серебра дома.

СОДЕРЖАНИЕ :
• Однородность кристаллов.
• Анизотропность (неравносвойственность) кристаллов.
• Способность самоограняться .
• Постоянство точки плавления кристаллов.

Излом

Ровный излом, если раскол минерала происходит по плоскостям спайности,
как, например, у кристаллов слюды, гипса, кальцита.
Ступенчатый излом получается при наличии в минерале пересекающихся
плоскостей спайности; он может наблюдаться у полевых шпатов, кальцита.
Неровный излом характеризуется отсутствием блестящих участков раскола по
спайности, как, например, у кварца.
Зернистый излом наблюдается у минералов с зернисто-кристаллическим
строением (магнетит, хромит).
Землистый излом характерен для мягких и сильно пористых минералов
(лимонит, боксит).
Раковистый – с выпуклыми и вогнутыми участками как у раковин (апатит,
опал).
Занозистый (игольчатый) – неровная поверхность с ориентированными в
одном направлении занозами (селенит, хризотил-асбест, роговая обманка).
Крючковатый – на поверхности раскола возникают крючковатые неровности
(самородная медь, золото, серебро). Этот вид излома характерен для ковких
металлов.

Прозрачность

По своей способности пропускать свет минералы делятся на
несколько групп:
•прозрачные (горный хрусталь, каменная соль) –
пропускающие свет, через них ясно видны предметы;
•полупрозрачные (халцедон, опал) – предметы, через них
плохо видны предметы;
•просвечивающие только в очень тонких пластинках;
•непрозрачные – свет не пропускают даже в тонких
пластинках (пирит, магнетит).

АНИЗОТРОПНОСТЬ
• Анизотропность(неравносвойственность) –
особенность однородного тела, обладающего
одинаковыми свойствами по параллельным
направлениям и неодинаковыми свойствами по
непараллельным направлениям.
Слюда с гранатами.
• Вдоль параллельных рядов решетки
элементарные частицы расположены одинаково ,
поэтому свойства кристаллов должны быть по
таким направлениям одинаковыми.
• Вдоль непараллельных рядов расстояние между
частицами неодинаковы и поэтому свойства по
таким направлениям различны.
• Примеры резко выраженной анизотропности :
кристаллы слюды ( 1 рис.), дистен( 2 рис.)
Дистен.

ОДНОРОДНОСТЬ

Теоретически всякий реальный кристалл должен
быть однородным.
Однородность, проявляется в том , что два
одинаковых элементарных объема
кристаллического вещества , вырезанные в
разных точках этого вещества, имеют
абсолютно одинаковые свойства – цвет,
удельный вес, твердость, теплопроводность,
электропроводность и др.
Необходимо иметь в виду, что реальные
кристаллические вещества часто содержат
примеси и включения. Поэтому зачастую
кристаллы не бывают абсолютно однородными.
Самородная киноварь.

Магнитность. Ковкость и хрупкость. Электропроводность

Свойство минералов притягиваться магнитом или отклонять
магнитную стрелку компаса является одним из диагностических
признаков. Сильно магнитными минералами являются магнетит и
пирротин.
Ковкими являются минералы, изменяющие свою
форму при ударе молотком, но не рассыпающиеся
(медь, золото, платина, серебро). Хрупкие –
рассыпаются при ударе на мелкие кусочки.
Электропроводность минералов – это способность минералов
проводить электрический ток под действием электрического поля. В
противном случае минералы относятся к диэлектрикам, т.е. не
проводящим ток.

Способность самоограняться. Симметрия

Образовываться в виде плоскостных многогранников могут
лишь кристаллические тела. В способности самоограняться, т. е.
принимать многогранную форму, проявляется наиболее
характерный внешний признак кристаллического вещества.
Симметрия кристаллов также является отражением их
закономерного внутреннего строения. Все кристаллы в той
или иной степени симметричны, т. е. состоят из
закономерно повторяющихся равных частей, так как их
строение выражается пространственной решёткой, которая
по своей природе всегда симметрична.

Цвет минерала, цвет черты.

Цвет — свойство света вызывать
определенное
зрительное
ощущение в соответствии со
спектральным
составом
и
интенсивностью
видимого
излучения.
Основные
характерики цвета — цветовой
тон, насыщенность и светлота.

Кристаллы и их
свойства. Понятие о
симметрии кристаллов
и элементах
симметрии. Сингония.

несовершенную.
Плоскости
спайности
в
минерале
обнаруживаются с трудом (апатит, оливин);
весьма несовершенную. Плоскости спайности в минерале
отсутствуют (кварц, пирит, магнетит). В то же время иногда
кварц (горный хрусталь) встречается в хорошо ограненных
кристаллах. Поэтому следует отличать естественные грани
кристалла от плоскостей спайности, выявляющихся при изломе
минерала. Плоскости могут быть параллельны граням и
отличаться более «свежим» видом и более сильным блеском.

Тетрагональная сингония

Три оси расположены перпендикулярно друг к другу, две оси имеют
одинаковую длину, третья (главная ось) либо короче, либо длиннее.
Например, везувиан, халькопирит, циркон, касситерит, рутил, вульфенит,
шеелит.
Рисунок – халькопирит.

Способность к самоогранению

Способность к самоогранению выражается в том, что любой обломок или выточенный из кристалла шарик в соответствующей для его роста среде с течением времени покрывается характерными для данного кристалла гранями. Эта особенность связана с кристаллической структурой. Стеклянный же шарик, например, такой особенностью не обладает.

Кристаллы одного и того же вещества могут отличаться друг от друга своей величиной, числом граней, ребер и формой граней. Это зависит от условий образования кристалла. При неравномерном росте кристаллы получаются сплющенными, вытянутыми и т.д. Неизменными  остаются углы между соответственными гранями растущего кристалла. Эта особенность кристаллов известна как закон постоянства гранных углов. При этом величина и форма граней у различных кристаллов одного и того же вещества, расстояние между ними и даже их число могут меняться, но углы между соответствующими гранями во всех кристаллах одного и того же вещества остаются постоянными при одинаковых условиях давления и температуры.

Рис. 2. Кристалл медного купороса неправильной формы при выращивании в домашних условиях приобретает форму призмы, в основании которой лежит ромб.

Закон постоянства гранных углов было установлен в конце XVII века датским ученым Стено (1699) на кристаллах железного блеска и горного хрусталя, впоследствии этот закон был подтвержден М. В. Ломоносовым (1749) и французским ученым Роме де Лиллем (1783). Закон постоянства гранных углов получил название первого закона кристаллографии.

Закон постоянства гранных углов объясняется тем,  что все кристаллы одного вещества тождественны по внутреннему строению, т.е. имеют одну и ту же структуру.

Согласно этому закону кристаллы определенного вещества характеризуются своими определенными углами. Поэтому измерением углов можно доказать принадлежность исследуемого кристалла к тому или иному веществу. На этом основан один из методов диагностики кристаллов.

Для измерения у кристаллов двугранных углов были изобретены специальные приборы – гониометры.

Золото. Серебро.
ПОСТОЯНСТВО ТОЧКИ
ПЛАВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ
Некоторые примеры температур плавления
минералов :
— самородное золото 1062*C
— самородное серебро 960,6*C
— самородная платина 1774*C
— самородная сера 113*C
— графит 3277 +(-) 50*C
— кварц 1728*C
— галит 804*C
Платина.
Розовый кварц.

Блеск

Блеском называется способность минерала отражать свет. Строгого
научного определения понятия
блеск не существует. Различают
минералы с металлическим блеском как у полированных минералов
(пирит, галенит); с полуметаллическим (алмазным, стеклянным, матовым,
жирным, восковым, перламутровым, с радужными переливами,
шелковистым). Многие физические свойства являются важными
диагностическими признаками при определении минералов.
Рисунок — Матовый,
стеклянный
Магнезит.
блеск.

Гексагональная (и тригональная) сингония

Три равные оси пересекаются под углом в 60⁰, плюс одна ось
другой длины, пересекающаяся под прямым углом.
Гексагональные кристаллы имеют симметрию до шестого
порядка, тригональные – до третьего. Например, берилл,
кварц.
Рисунок – Берилл.

Физические свойства минералов

1 Цвет минерала
2 Цвет черты
3 Прозрачность
4 Блеск
5 Спайность
6 Излом
7 Твердость
7.1 Шкала Мооса
8 Удельный вес
9 Магнитность
10 Ковкость и хрупкость
11 Электропроводность
12 Горючесть и запах
13 Вкус
14 Шероховатость и жирность
15 Гигроскопичность

Это свойство называется еще неравносвойственностью. Выражается она в том, что физические свойства кристаллов (твердость, прочность, теплопроводность, электропроводность, скорость распространения света) неодинаковы по разным направлениям. Частицы, образующие кристаллическую структуру по непараллельным направлениям, отстоят друг от друга на разных расстояниях, вследствие чего и свойства кристаллического вещества по таким направлениям должны быть различными. Характерным примером вещества с ярко выраженной анизотропностью является слюда. Кристаллические пластинки этого минерала легко расщепляются лишь по плоскостям, параллельным его пластинчастости. В поперечных же направлениях расщепить пластинки слюды значительно труднее.

Анизотропность проявляется и в том, что при воздействии на кристалл какого-либо растворителя скорость химических реакций различна по различным направлениям. В результате каждый кристалл при растворении приобретает свои характерные формы, носящие название фигур вытравливания.

Аморфные вещества характеризуются изотропностью (равносвойственностью) – физические свойства по всем направлениям проявляются одинаково.

Выражается в том, что любые элементарные объемы кристаллического вещества, одинаково ориентированные в пространстве, абсолютно одинаковы по всем своим свойствам: имеют один и тот же цвет, массу, твердость и т.д. таким образом, всякий кристалл есть однородное, но в то же время и анизотропное тело.

Однородность присуща не только кристаллическим телам. Твердые аморфные образования также могут быть однородными. Но аморфные тела не могут сами по себе принимать многогранную форму.

Горючесть и запах. Вкус. Шероховатость и жирность. Гигроскопичность

Горючесть и запах. Некоторые минералы загораются от спички и создают
характерные запахи (сера – сернистого газа, янтарь – ароматический запах,
озокерит – удушливый запах угарного газа). Запах сероводорода появляется
при ударе по марказиту, пириту, при растирании кварца, флюорита, кальцита.
При трении кусочков фосфорита друг о друга появляется запах жженой
кости. Каолинит при смачивании приобретает запах печки.
Вкус. Вкусовые ощущения вызывают только хорошо растворимые в воде
минералы (галит – соленый вкус, сильвин – горько соленый).
Шероховатость и жирность. Жирными, слегка мажущими являются тальк,
каолинит, шероховатыми – боксит, мел.
Гигроскопичность. Это свойство минералов увлажняться, притягивая
молекулы воды из окружающей среды, в том числе из воздуха (карналлит).
Некоторые минералы реагируют с кислотами. Для опознавания минералов,
которые по химическому составу являются солями угольной кислоты,
удобно пользоваться реакцией вскипания их со слабой (5 – 10%) соляной
кислотой.

Симметрия
— наиболее общая закономерность, связанная
со строением и свойствами кристаллического
вещества. Она является одним из обобщающих
фундаментальных понятий физики и
естествознания в целом. Е. С. Федоров
(1901 г.) дал определение симметрии.
«Симметрия есть свойство геометрических
фигур повторять свои части, или, выражаясь
точнее, свойство их в различных положениях
приходить в совмещение с первоначальным
положением». Таким образом, симметричным
является такой объект, который может
быть совмещен сам с собой определенными
преобразованиями: поворотами или (и)
отражениями. СИММЕТРИ́Я
КРИСТА́ЛЛОВ, закономерность атомного
строения, внешней формы и физических
свойств кристаллов, заключающаяся в
том, что кристалл может быть совмещен
с самим собой путем поворотов, отражений,
параллельных переносов (трансляций) и
др. преобразований симметрии, а также
комбинаций этих преобразований. Симметрия
свойств кристалла обусловлена симметрией
его строения.

Плоскость
симметрии
— плоскость, которая делит фигуру на
две части, расположенные друг относительно
друга, как предмет и его зеркальное
отражение. Обозначение: международное
— m,
по формуле симметрии — Р.

Поворотная
ось симметрии
—прямая линия, при повороте вокруг
которой на определенный угол фигура
совмещается сама с собой. Обозначение:
международное — n,
по формуле симметрии — Ln.
Соответственно двойная ось обозначается
2 или L2, тройная
— 3 или L3, четверная
— 4 или L4;
шестерная — 6 или L6.
Порядок оси симметрии n показывает,
сколько раз фигура совместится сама с
собой при полном обороте вокруг этой
оси.

Центр
симметрии
(центр инверсии, центр обратного
равенства) — особая точка внутри фигуры,
характеризующаяся тем, что любая прямая,
проведенная через центр симметрии,
встречает одинаковые (соответственные)
точки фигуры по обе стороны от центра
на равных расстояниях. Симметричное
преобразование в центре симметрии —
это зеркальное отражение в точке.
Обозначение: международное — 1, по
формуле симметрии — С.

Инверсионная
ось симметрии
— совместное действие оси вращения и
одновременного отражения (инверсии) в
центре симметрии.

Обозначение:
международное — n,
по формуле симметрии — Ln=Lni.

Соответственно, тройная
— 3 или L3i, четверная
— 4 или L4i;
шестерная — 6 илиL6i.

Рисунок — Слюда
Рисунок — Структура кристалла слюды мусковит.

Твердость

Твердость минералов – это степень сопротивляемости их наружной
поверхности проникновению другого, более твердого минерала и
зависит от типа кристаллической решетки и прочности связей атомов
(ионов). Определяют твердость царапанием поверхности минерала
ногтем, ножом, стеклом или минералами с известной твердостью из
шкалы Мооса, в которую входят 10 минералов с постепенно
возрастающей твердостью (в относительных единицах).
Относительность положения минералов по степени возрастания их
твердости видна при сравнении: точные определения твердости
алмаза (твердость по шкале равна 10) показали, что она более чем в
4000 раз выше, чем у талька (твердость – 1).

Спайность

Явление спайности у минералов определяется
сцеплением частиц внутри кристаллов и обусловлено
свойствами их кристаллических решеток. Раскол
минералов происходит легче всего параллельно
наиболее плотным сеткам кристаллических решеток.
Эти сетки наиболее часто и в наилучшем развитии
проявляются и во внешнем ограничении кристалла.
Количество плоскостей спайности у разных минералов
неодинаково, достигает шести, причем степень
совершенства
разных
плоскостей
может
быть
неодинаковой.

Моноклинальная сингония

Три неравные оси, только две из них пересекаются под
прямыми углами. Пример: селенит, гипс, слюда, ортоклаз,
манганит, роговая обманка, бура, азурит, аурипигмент, авгит,
диопсид.
Рисунок – Азурит, природный
минерал, подвид медной руды.
Рисунок – Гипс.

Кубическая сингония

Все три оси имеют равную длину и расположены
перпендикулярно друг к другу. Данная сингония имеет
максимальный уровень симметрии. Пример минералов с
такой сингонией: галенит, Рисунок — галит, серебро, золото,
флюорит, пирит, гранат, шпинель, магнетит, медь.
Рисунок – Галит.
Рисунок – Флюарит.

Однородным обычно называют тело, которое обнаруживает одинаковые
свойства во всех своих частях. Кристаллическое тело однородно, т. к.
различные участки его имеют одинаковое строение, т. е. одинаковую
ориентировку слагающих частиц, принадлежащих одной и той же
пространственной решётке. Однородность кристалла следует отличать от
однородности жидкости или газа, которая имеет статистический характер.

• Способность самоограняться –
свойство кристаллов
образовывать грани при
свободном их росте.
СПОСОБНОСТЬ
САМООГРАНЯТЬСЯ
• Способность самоограняться
или принимать многогранную
форму в результате свободного
роста в соответствующей среде
характерна только для
кристаллических веществ.
Например, если выточенный шарик из кристалла
поваренной соли поместить в перенасыщенный раствор
той же соли, то через некоторое время этот шарик
пример форму куба, а не более крупного шара.
Галит.

Ромбическая сингония

Характерны три неравные оси, перпендикулярные друг
другу. Например, барит, оливин, топаз, сера, марказит,
арагонит, целестин, церуссит.
Рисунок – Барит.

Сингония, или кристаллографическая система

Разбивка 32-х классов симметрии кристаллов на группы по признаку
сходства симметрии приводит к очень важному для минералогии и
кристаллографии понятию сингонии, или кристаллографической
системы. Кристаллы одной сингонии объединяются одинаковой
совокупностью характерных углов и наличием одного или нескольких
одинаковых элементов симметрии (в частности, главной оси или набора осей
одного порядка).
Всего выделяют семь (в России) или шесть (за рубежом) сингонии; в
порядке повышения симметрии это триклинная, моноклинная, ромбическая,
тетрагональная, тригональная и гексагональная (часто, особенно за рубежом,
объединяются в одну — гексагональную), а также кубическая сингонии. В
таблице 2А.1. приведено распределение 32-х классов (видов) симметрии с их
названиями и формулами симметрии по семи сингониям. Свои названия
классы симметрии получили по наиболее характерным для них простым
формам; обычно это так называемые «общие» простые формы каждого
класса.

Кристаллы и их свойства.
Кристалл — это упорядоченная в пространстве
система атомов.
Рисунок 1 — Кристаллы кварца

Триклинная сингония

Все три оси имеют разную длину и пересекаются под острыми углами. Это
система с самым низким уровнем симметрии. Например, микроклин,
плагиоклазы (альбит, анортит), бирюза, каолинит, змеевик, амблигонит.
Рисунок — Каолинит

Удельный вес

Удельный вес изменяется от 0,9 до 23 г/см3. У большей части минералов он
составляет 2 – 3,4 г/см3, рудные минералы и самородные металлы имеют
наивысший удельный вес 5,5 – 23 г/см3. Точный удельный вес определяется в
лабораторных условиях, а в обычной практике – «взвешиванием» образца на руке:
легкие (с удельным весом до 2,5 г/см3) – сера, каменная соль, гипс и другие
минералы;
средние (2,6 – 4 г/см3) – кальцит, кварц, флюорит, топаз, бурый железняк и другие
минералы;
с большим удельным весом (больше 4). Это барит (тяжелый шпат) – с удельным
весом 4,3 – 4,7, сернистые руды свинца и меди – удельный вес 4,1 – 7,6 г/см3,
самородные элементы – золото, платина, медь, железо и т.д. с удельным весом от
7 до 23 г/см3 (осмистый иридий – 22,7 г/см3, платиновый иридий – 23 г/см3).

Список использованной литературы

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ :
• «Кристаллография и минералогия». Конспекты лекций. – Шымкент: ЮКГУ
им. М. Ауезова,2012.-277с. Б.О. Есимов , Т. А. Адырбаева , Е. С. Дубинина.
• «Основы геологии , минералогии и петрографии». Учеб. для вузов/
В. П. Ананьев, А. Д. Потапов.- 3-е изд., 2008 . – 400 с.: ил.