Minerały: The Building Blocks
Zrodzone z płynu, ciepła i ciśnienia, minerały olśniewają nas swoimi zapierającymi dech w piersiach kolorami i kształtami oraz zadziwiają swoją użytecznością. Są one wykuwane pod ziemią, gdzie siły działające od miliardów lat nadal tworzą kolejne minerały. Minerał jest naturalnie występującym, nieorganicznym (nieożywionym) ciałem stałym o określonym składzie chemicznym.
Gdy szukają minerałów we własnym środowisku, uczniowie mogą znaleźć pojedynczy okaz minerału, taki jak marmur, który jest czystym kalcytem. Jednakże, prawdopodobnie znajdą skały, które są mieszaniną dwóch lub więcej minerałów. Granit, na przykład, z jego drobnymi, wielobarwnymi ziarnami, jest wykonany z kwarcu, skalenia i miki.
Kryształy: Forma
Większość minerałów występuje naturalnie w postaci kryształów. Każdy kryształ ma uporządkowany, wewnętrzny wzór atomów, z charakterystycznym sposobem zamykania nowych atomów w tym wzorze, aby powtarzać go wielokrotnie. Kształt powstałego kryształu – taki jak sześcian (jak sól) lub forma sześcioboczna (jak płatek śniegu) – odzwierciedla wewnętrzne ułożenie atomów. Gdy kryształy rosną, różnice w temperaturze i składzie chemicznym powodują fascynujące zmiany. Jednak uczniowie rzadko znajdą na swoim podwórku idealnie ukształtowane kryształy minerałów, które można zobaczyć w muzeum. Dzieje się tak dlatego, że aby kryształy mogły łatwo pokazać swoje geometryczne kształty i płaskie powierzchnie, potrzebują idealnych warunków i przestrzeni do wzrostu. Kiedy wiele różnych kryształów rośnie blisko siebie, łączą się one w konglomeraty. Tak jest w przypadku większości skał, takich jak wspomniany wcześniej granit, który składa się z wielu drobnych kryształów mineralnych. Muzealnej jakości okazy pokazane na zdjęciach tutaj rosły w przestronnych środowiskach, które pozwoliły geometrycznym kształtom tworzyć się bez przeszkód.
Wewnętrzny układ atomów określa wszystkie chemiczne i fizyczne właściwości minerałów, w tym kolor. Światło oddziałuje z różnymi atomami, aby stworzyć różne kolory. Wiele minerałów są bezbarwne w ich czystym stanie, jednak zanieczyszczenia struktury atomowej spowodować kolor. Kwarc, na przykład, jest normalnie bezbarwny, ale występuje w różnych kolorach od różowego do brązowego do głębokiego fioletu ametystu, w zależności od liczby i rodzaju zanieczyszczeń w jego strukturze. W swoim bezbarwnym stanie, kwarc przypomina lód. W rzeczywistości, korzeń dla kryształu pochodzi od greckiego słowa krystallos-ice-because starożytnych Greków wierzył jasne kwarcu był lód zamrożony tak mocno, że nie może topnieć.
Naukowcy zazwyczaj opisują kryształy jako „rośnie”, chociaż nie są one żywe. W podziemnych ogrodach, rozgałęziają się i szczecinią jak biliony atomów łączą się w regularne trójwymiarowe wzory. Każdy kryształ zaczyna się od małego i rośnie w miarę dodawania kolejnych atomów. Wiele z nich wyrasta z wody bogatej w rozpuszczone minerały, ale rosną również z roztopionej skały, a nawet z pary wodnej. Pod wpływem różnych temperatur i ciśnień, atomy łączą się w zadziwiający wachlarz kształtów kryształów. To właśnie ta różnorodność i doskonałość formy i symetrii od dawna przyciąga naukowców do badania minerałów.Symetria to regularny, powtarzający się wzór części składowych. Symetria jest wszędzie w przyrodzie – sparowane skrzydła motyla, spirale i płatki w słoneczniku, wzór płatka śniegu, nogi pająka – i minerały nie są wyjątkiem. W kryształach, te powtarzające się wzory występują w podstawowej strukturze atomowej i odzwierciedlają wzór ścian kryształu. Często można dostrzec charakterystyczną symetrię kryształu mineralnego gołym okiem, ale jeśli kryształ jest maleńki, może być konieczne obejrzenie go przez szkło powiększające lub mikroskop (co zostanie zademonstrowane w Scenariuszu Lekcji 2). Rozpoznawanie symetrycznych wzorów w kryształach może być początkowo trudne, ale doświadczenie pomaga: im więcej okazów obejrzysz, tym więcej symetrii – i kryształów – rozpoznasz. Jednak niektóre okazy nie mają dobrze wykształconych kryształów i są trudne do sklasyfikowania nawet dla ekspertów.
Localizador
Blog Network
