Mineraler: Mineraler: Byggeklodserne
Mineraler er født af væske, varme og tryk, og de blænder os med deres betagende farver og former og forbløffer os med deres anvendelighed. De er smedet under jorden, hvor kræfter, der har været i gang i milliarder af år, fortsætter med at skabe flere mineraler. Et mineral er et naturligt forekommende, uorganisk (ikke-levende) fast stof med en specifik kemisk sammensætning.
Når de leder efter mineraler i deres egne omgivelser, kan eleverne finde et enkelt mineraleksemplar som f.eks. marmor, der er ren calcit. Men de vil sandsynligvis finde sten, som er blandinger af to eller flere mineraler. Granit, for eksempel, med sine små flerfarvede korn, består af kvarts, feldspat og glimmer.
Krystaller: Formen
De fleste mineraler forekommer naturligt som krystaller. Alle krystaller har et ordnet, indre mønster af atomer med en særlig måde at låse nye atomer fast i dette mønster på for at gentage det igen og igen. Formen af den resulterende krystal – f.eks. en terning (som salt) eller en sekskantet form (som et snefnug) – afspejler den indre anordning af atomerne. Når krystaller vokser, forårsager forskelle i temperatur og kemisk sammensætning fascinerende variationer. Men eleverne vil sjældent finde de perfekt formede mineralkrystaller, som de ser på et museum, i deres baghave. Det skyldes, at krystaller skal have ideelle vækstbetingelser og plads til at vokse for at kunne vise deres geometriske form og flade overflader. Når mange forskellige krystaller vokser tæt på hinanden, griber de ind i hinanden og danner en konglomeratformet masse. Dette er tilfældet med de fleste bjergarter, som f.eks. den ovenfor nævnte granit, der består af mange små mineralkrystaller. De eksemplarer af museumskvalitet, der er vist på billederne her, voksede i rummelige omgivelser, der gjorde det muligt for de geometriske former at danne sig uhindret.
Atomernes interne arrangement bestemmer alle mineralernes kemiske og fysiske egenskaber, herunder farven. Lys interagerer med forskellige atomer for at skabe forskellige farver. Mange mineraler er farveløse i ren tilstand; urenheder i den atomare struktur forårsager imidlertid farve. Kvarts er f.eks. normalt farveløst, men forekommer i en række farver fra lyserødt til brunt til den dybe lilla ametyst, afhængigt af antallet og typen af urenheder i dets struktur. I sin farveløse tilstand ligner kvarts is. Faktisk kommer roden til krystal fra det græske ord krystallos – is – fordi de gamle grækere mente, at klar kvarts var is, der var frosset så hårdt, at den ikke kunne smelte.
Videnskabsfolk beskriver typisk krystaller som “voksende”, selv om de ikke er levende. I underjordiske haver forgrener de sig og forgrener sig, når trillioner af atomer forbindes i regelmæssige tredimensionelle mønstre. Hvert krystal starter småt og vokser, efterhånden som der tilføjes flere atomer. Mange vokser fra vand, der er rig på opløste mineraler, men de vokser også fra smeltet sten og endda fra damp. Under indflydelse af forskellige temperaturer og tryk kombinerer atomerne sig i et forbløffende udvalg af krystalformer. Det er denne variation og perfektion af form og symmetri, der længe har tiltrukket forskerne til studiet af mineraler. Symmetri findes overalt i naturen – sommerfuglens parrede vinger, solsikkeblomstens hvirvler og kronblade, mønsteret i et snefnug, benene på en edderkop – og mineraler er ingen undtagelse. I krystaller forekommer disse gentagne mønstre i den grundlæggende atomstruktur og afspejler krystallens mønster af flader. Du kan ofte se den karakteristiske symmetri i en mineralkrystal med det blotte øje, men hvis krystallen er lille, skal du måske kigge på den med en lup eller et mikroskop (som det vil blive demonstreret i lektionsplan 2). Det kan være svært at genkende symmetriske mønstre i krystaller i begyndelsen, men erfaring hjælper: jo flere eksemplarer du kigger på, jo flere symmetrier – og krystaller – vil du genkende. Nogle eksemplarer har dog ikke velformede krystaller og er vanskelige at klassificere, selv for eksperter.
Localizador
Blog Network
