第二章 矿物的化学成分
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化学鉴定教案二——了解矿物的化学成分和检测方法矿物是地球上含有某一或某些元素的自然物质,在矿产资源开发和利用过程中至关重要。
了解矿物的化学成分和检测方法对于地质勘探、选矿、冶炼等方面都有着重要的意义。
本文将介绍化学鉴定教案二中所涉及的矿物化学成分和检测方法。
一、矿物的化学成分矿物的化学成分是指矿物所含的元素以及这些元素在矿物中的化学结合方式。
矿物的化学成分对其物理、化学和矿物学特性均有影响,是矿物学最基本的方面。
1.矿物所含元素矿物所含元素是指矿物中的元素种类及其相对含量。
矿物中含有的元素种类可能非常多,但是其相对含量却往往是少数几个元素起主导作用。
例如,石英(SiO2)是包含硅元素最多的矿物之一,其它元素的含量很低。
2.元素的化学结合方式元素的化学结合方式是指元素与其他元素在矿物中所形成的化学键和晶格结构。
不同元素之间的化学键和晶格结构会影响矿物的物理、化学和矿物学特性。
例如,石英中硅元素形成了四面体结构,并且硅氧键的键能很高,在高温下仍然稳定。
这使得石英成为许多产业的重要原材料。
二、矿物的检测方法1.矿物形态检测矿物形态是指矿物在外部所显示的形状、大小、颜色、光泽等特征。
通过观察矿物的形态可以判断其是否为某一种矿物,例如,石英通常呈现透明或灰白色,并且具有玻璃状光泽,可以轻松辨认。
2.矿物物理特性检测矿物的物理特性是指矿物在外部环境下的导电、磁性、密度、硬度和光学等特征。
这些特性可以通过实验来检测。
例如,针对石英这种硬度相当高的矿物,我们可以用研磨机和粉末库来检测其硬度。
3.矿物化学成分检测矿物的化学成分是指矿物中所含的元素及其化学结合方式。
通过化学分析可以得出化学成分的定量和定性信息。
一般采用的化学分析方法有火焰光度法、电感耦合等离子体发射光谱法、拉曼光谱法等多种。
4.矿物结构检测矿物的结构是指矿物微观结构中的晶格结构和晶体形态。
现代化学检测技术,如X射线衍射、电子显微镜等,可帮助研究人员确定矿物的结构和晶体形态。
第二章矿物及其化学成分第一节矿物的概念在古代,矿物泛指从矿山采据且未经加工的天然物体,随着人类对自然认识的深入和科学技术的进步,矿物的概念也在不断发展变化。
现代对矿物的定义是,地质作用或宇宙作用过程中形成的具有相对固定的化学组成以及确定的晶体结构的均匀固体。
它们具有一定的物理、化学性质,在一定的物理化学条件范用内稳定,是组成岩石和矿石的基本单元。
现代的矿物概念,重点强调以下几个特征。
一、矿物是地质作用或宇宙作用的产物这一特征使矿物区别于在工厂或实验室由人工制造的产物。
由人工制造的、各方面性质与大然产出的矿物相同或相似的产物,可以称人造矿物或合成矿物,如人造水晶、人造金刚石等;而那些在自然界无对应矿物的人工合成物,则不能称为合成矿物,如钛酸锶、钇铝榴石等。
那些来自月球或陨石的矿物,为了强调其来源,特别称为月岩矿物和陨石矿物,或统称宇宙矿物。
二、矿物具有相对固定的化学成分矿物成分可用化学式来表达。
如方解石、闪锌矿,其化学成分可分别用化学式CaCO3和ZnS表示。
然而,由于形成环境的复杂性,矿物的成分可在一定范围内变化。
如闪锌矿中的Zn经常被Fe代替,但Fe的含量最高不能超过26%,向且Zn、Fe一起与S仍保持1:1的定比关系,化学式可表示为(Zn,Fe)S。
因此,可以说矿物成分是相对固定的。
三、矿物具有确定的晶体结构这表明矿物应该是晶体,但只有天然产出的晶体才属于矿物。
外观表现为固体的无晶体结构的物质,如蛋白石、水铝英石等不能称为矿物,这类在地质作用或宇宙作用中形成的具有相对固定的化学成分,但无确定晶体结构的均匀固体,称为准矿物或似矿物。
天然非晶质的火山玻璃,因无一定的化学成分,不属准矿物之列。
四、矿物是均匀固体这一特征排除了天然产出的气体和液体,它们可以是自然资源,但不属于矿物,如自然汞;同时也与岩石和矿石区分开来。
矿物作为组成岩石和矿石的基本单元,应该是各部分均匀的。
五、矿物并非固定不变任何矿物都稳定于一定的物理化学条件范围内,超出这个范围,矿物会发生变化,生成新条件下稳定的矿物。
第一章地球的基本知识1、地球的圈层结构(1)地球的外部圈层:大气圈、水圈和生物圈大气圈:对流层,平流层,电离层,散逸层(2)地球的内部圈层:地壳,地幔,地核2、地质作用:地质学上把引起地壳物质组成、地表形态和地球内部构造发生改变的作用,称为地质作用。
第二章矿物1、矿物:在地质作用下形成的单质或化合物、具有相对固定的化学成分、具有确定的内部结构、构成岩石和矿石的基本单元。
2、矿物的化学组成:类质同像——组成矿物的离子被性质相近的离子所置换,而置换后矿物的晶体结构不变。
同质多像——指同样的化学成分,在不同的外界条件(温度、压力和介质条件)下,结晶出不同晶体结构和性质的矿物。
3、矿物的理化性质(1)颜色:自色,他色,假色(2)条痕:矿物粉末的颜色(3)透明度:透明,半透明,不透明(4)光泽:金属光泽,半金属光泽,非金属光泽(5)解理:极完全解理,完全解理,中等解理,不完全解理或无解理(6)硬度:滑石,石膏,方解石,萤石,磷灰石,正长石,石英,黄玉,刚玉,金刚石岩石——在各种不同地质作用下形成的,由一种或多种矿物有规律组合而成的,具有一定结构构造的矿物集合体,是地壳的主要组成部分。
(一种矿物的岩石大理石、自然界中大部分岩石是两种以上的矿物组成的,如花岗岩)4、常见矿物:绿帘石,普通辉石,普通角闪石,白云母,黑云母,蒙脱石,水云母,高岭石,正长石,钾微斜长石,透长石,斜长石,沸石,方解石,白云石,磷灰石,石膏,石英,钾盐,雄黄,雌黄, 第三章 岩石 一、岩浆岩 1、岩浆作用与岩浆岩:岩浆形成、运移、冷凝成岩的整个活动过程称岩浆作用;由岩浆冷凝而成的岩石叫岩浆岩。
2、主要矿物:是指岩石中含量多并决定岩石大类和命名的矿物,其含量一般大于10%。
3、次要矿物:是指在岩石中含量较少,对于划分岩石大类并不起作用。
一般含量5%--10%,但可作为进一步划分岩石种属的依据。
4、岩浆岩的结构:岩浆岩的结构是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状和晶粒相对大小,以及矿物间相互结合关系所表现的出来的岩石特征。