20درصد تخفیف در خرید محصولات سایت با عضویت و شارژ کیف پول شارژ کیف پول

کانی ها و ویژگی های آن ها

کانی ماده‌ی طبيعی، غيرآلی، بلوری و جامد است که در ترکيب سنگ‌های پوسته‌ی زمين يافت می‌شود. برخی کانی‌ها از يک عنصر خالص و بسياری از آن‌ها از دو يا چند عنصر درست شده‌اند. در هر صورت، کانی‌ها ترکيب شيميايی معينی دارند.

واژه‌ی کانی از واژه‌ی فارسی کان گرفته شده است که در زبان عربی به آن معدن گفته می‌شود. بنابراين، کانی به ماده‌ای گفته می‌شود که به طور طبيعی از معدن(کان) به دست می‌آيد و معدن بخشی از پوسته‌ای زمين است که در آن‌جا به اندازه‌ی چشم‌گيری، کانی يافت می‌شود. موادی مانند شيشه، چينی، آلياژ‌های گوناگون، که انسان‌ آن‌ها را ساخته است، و موادی مانند مرواريد صدف، استخوان، عاج و بسياری ديگر، که جان‌داران می‌سازند، کانی نيستند.

ويژگی‌های کانی‌ها

کانی‌ها چيزهای همگنی هستند؛ يعنی، ويژگی‌های فيزيکی و شيميايی همه‌ی ذره‌های سازنده‌ی آن‌ها، يکسان است. برای مثال، اگر يک قطعه هاليت(نمک خوراکی) را به ذره‌های بسيار کوچکی بشکنيم، همه‌ی ذره‌های به دست آمده، مزه‌ی شوری دارند، به سادگی در آب حل می شوند و ديگر ويژگی‌های نمک را نشان می‌دهند.

کانی‌ها مواد بلوری و جامدی هستند؛ يعنی، ذره‌های سازنده‌ی آن‌ها بر اساس نظم و قانون معينی کنار هم قرار گرفته‌اند؛ به نحوی که، همه‌ی سطح‌های بيرونی يک کانی، صاف است. شکل بلوری و منظم کانی‌ها از آرايش اتم‌ها و مولکول‌های درونی آن‌ها ناشی می‌شود.

هر کانی ترکيب شيميايی ثابتی دارد. برای مثال، پيريت هميشه FeS2 و کلسيت CaCO3 همواره است. البته، در برخی کانی‌ها ممکن است نسبت برخی عنصرها تغيير کند. برای مثال، در کانی الوين( FeMgSiO4 ) ممکن است درصد آهن و منيزيم از بلوری به بلوری ديگر، از صفر تا صد درصد تغيير کند.

برخی کانی‌ها، مانند طلا، از يک عنصر درست شده‌اند. البته، طلا کم‌تر به صورت خالص يافت می‌شود. بلورهای مکعبی و زرد رنگ طلا، اگر با نقره همراه باشند، روشن‌تر و اگر با مس همراه باشند، قرمزتر به نظر می‌رسند. بسيار از کانی‌ها از دو يا چند عنصر متفاوت هستند که با هم مخلوط شده و ماده‌ی مرکبی به وجود آورده‌اند. برای مثال، فراوان‌ترين کانی، يعنی کوارتز، ترکيبی از سيليسيم و اکسيژن است.

شکل‌گيری کانی‌ها

کانی‌ها از پيوندهای گوناگون بين اتم‌های عنصرها به وجود می‌آيند. تا کنون 92 عنصر در طبيعت شناسايی شده است. از بين اين 92 عنصر طبيعی، 8 عنصر اکسيژن، سيليسيوم، آلومينيوم، آهن، کلسيم، سديم، پتاسيم، و منيزيم، حدود 98 درصد کانی‌ها را می‌سازند. از ترکيب‌شدن اين عنصرها با هم، کانی‌ها گوناگونی به وجود می‌آيد. برای مثال، از ترکيب شدن اکسيژن با سيليسيوم، اکسيد سيليسيوم SiO2 (کوارتز) و از ترکيب‌شدن اکسيژن، سيليسيوم، منيزيم و آهن، الوين( FeMgSiO4 ) به دست می‌آيد.

کانی‌ها علاوه بر اين که از نظر ترکيب شيميايی با هم تفاوت دارند، از نظر شکل ظاهری، رنگ، اندازه و ديگر ويژگی‌ها نيز تفاوت‌های زيادی با هم دارند. اين تفاوت‌ها از چگونگی شکل‌گيری آن‌ها برمی‌خيزد. برخی کانی‌ها از سرد شدن ماده‌ی مذاب به دست می‌آيند. همه‌ی کانی‌های سنگ‌های آذرين، مانند کوارتز، فلدسپات، ميکا و الوين، اين گونه به وجود می‌آيند.

برخی ديگر از کانی‌ها از سرد شدن بخار در سطح سنگ‌ها يا شکاف‌های موجود در آن‌ها به وجود می‌آيند. سرد شدن گاز گوگرد در قله‌های آتش‌فشانی دماوند و تفتان، نمونه‌ای از اين فرايند است. کانی‌ها ديگری از بخار شدن محلول‌هايی به وجود می‌ايند که به اندازه‌ی اشباع رسيده‌اند. برای مثال، از بخار شدن آرام‌ درياچه‌های مرکزی ايران، نمک و گچ به دست می‌آيد.

برخی کانی‌ها از واکنش‌های شيميايی يون‌ها در آب به وجود می‌آيند. برای مثال، در درياهای گرم، يون کلسيم(+2 Ca) با يون کربنات(+CO32)ترکيب می‌شود و کانی کلسيت(CaCO3) ته‌نشين می‌شود. برخی کانی‌ها نيز پيامد تخريب شيميايی کانی‌ها ديگر هستند. برای مثال، از تجزيه‌ی شيميايی فلدسپات‌ها، کانی‌های رستی(کانی‌های تشکيل‌دهنده‌ی خاک) به وجود می‌آيند.

شناسايی کانی‌ها

زمين‌شناسان برای شناسايی کانی‌ها از روش‌های گوناگونی، مانند رنگ‌ شعله، طيف نوری، ميکروسکوپ‌های پلاريزان، ميکروسکوپ الکترونی و پرتو ايکس، بهره می‌گيرند.

رنگ‌شعله. در اين روش تکه‌ای از کانی يا پودر آن را روی شعله نگه می‌دارند و با دستگاهی به آن می‌دمند. با تغيير رنگی که در شعله پديد می‌آيد، می‌توان برخی از کانی‌ها را شناسايی کرد. سديم رنگ زرد، پتاسيم رنگ نارنجی، منيزيم رنگ قرمز، کلسيم رنگ نارنجی، باريم رنگ سبز مايل به زرد و مس رنگ سبز درخشان، به وجود می‌آورد.

طيف نور. در اين روش مقدار اندکی از يک کانی را در دستگاهی، که با جرقه‌ی الکتريکی و در فشار زياد کار می‌کند، قرار می‌دهند تا کانی بخار شود. در اين حالت، اتم‌های عنصرهای سازنده‌ی کانی، طول موج ويژه‌ای توليد می‌کنند که پس از عکس‌برداری می‌توان با کمک آن‌ها به عنصرهای سازنده‌ی کانی پی ‌برد.

ميکروسکوپ پلاريزان. در اين روش، ضخامت يک قطعه سنگ را که دارای کانی‌های گوناگون است، به اندازه‌ای کم می‌کنند تا شفاف شود و نور از آن بگذرد. سپس آن را زير ميکروسکوپ پلاريزان بررسی می‌کنند. اکنون از روی شکل ظاهری، نوع شکستگی، ضريب شکست نور، رنگ و ديگر ويژگی‌ها، کانی را شناسايی می‌کنند.

ميکروسکوپ الکترونی. لايه‌ی نازکی از کانی را با اين ميکروسکوپ مطالعه می‌کننند. باريکه‌ی الکترونی به کانی برخورد می‌کند و بخشی از آن به کانی جذب می‌شود که سايه‌ای از کانی روی صفحه‌ی ويژه‌ای به وجود می‌آورد. بررسی اين سايه از نظر شکل ظاهری، شکستگی‌ها و ساختمان درونی کانی‌ها، به شناسايی کانی می‌انجامد.

پرتو ايکس. اين روش در شناسايی کانی‌ها، به‌ويژه کانی‌هايی که ترکيب شيميايی مشابهی دارند، بسيار کارآمد است. پرتوهای ايکس را به بلور کانی می‌تابانند. بخشی از اين پرتوها از کانی می‌گذرد و بخشی پس از برخورد با ذره‌هايی که در گوشه‌های شبکه‌ی بلور کانی قرار دارند، بازتاب می‌يابد. با برسی عکس به دست آمده از اثر اين پرتوها بر فيلم عکاسی، می‌توان کانی مورد نظر را شناسايی کرد.

شناسايی کانی‌های آشنا

به کمک ويژگی‌های فيزيکی و شيميايی کانی‌ها، می‌تـوان به روش‌های ساده‌تری برخی از کانی‌های بسيار شناخته شده را شناسايی کرد.

شکل بلور. اندازه‌ی بلورها ممکن است بسيار بزرگ يا بسيار کوچک باشد. در حالی که وزن کانی بريل ممکن است تا 200 تن هم برسيد، برخی کانی‌ها تنها با پرتوهای ايکس ديده می‌شوند. شکل کانی‌ها نيز بسيار گوناگون است. با وجود اين، زاويه‌های بين سطح‌های مشابه در همه‌ی بلورهای يک کانی همواره يکسان است. برای مثال، بلور نمک، چه بزرگ و چه کوچک، همواره مکعبی شکل است و بين سطح‌های خود، زاويه‌ 90 درجه دارد.

سختی. دانشمند اتريشی به نام فردريش موهس(1839-1773) مقياسی برای درجه‌ی سختی کانی‌ها وضع کرد. مقياس او از درجه‌ی يک برای تالک(نرم‌ترين کانی) تا درجه‌ی 10 برای الماس (سخت‌ترين کانی) است. بر اساس اين مقياس، سختی ناخن انسان، 5/2، سکه‌ی مسی 5/3 و چاقوی فولادی قلم‌تراش، 5/5 است. اکنون با توجه با اين که در اثر کشيدن اين چيزها بر سطح کانی، در آن خراش ايجاد می‌شود يا نه، سختی کانی را اندازه می‌گيرند و با توجه با سختی، کانی را شناسايی می‌کنند.

رَخ(کليواژ). رخ به شکستگی کانی‌ها در راستای سطح صاف، پس از وارد شدن ضربه‌ای شديد، مانند ضربه‌ی چکش، گفته می‌شود. ميکا در يک جهت می‌شکند و ورقه ورقه می شود؛ کوارتز خورد می‌شود؛ نمک خوراکی رخ سه جهتی قائم و کلسيت رخ سه جهتی غير قائم دارد.

رنگ. برخی کانی‌ها هميشه به يک رنگ ديده می‌شوند. برای مثال، طلا همواره زرد، مالاکيت، گرافيت هميشه سياه و مالاکيت به رنگ سبز فيروزه‌ای است. رنگ را بايد در سحی که به تازگی شکسته شده است، مشاهده کرد. زيرا هوازدگی رنگ سطح رويی را تغيير می‌دهد.

اثر بر چينی بدون لعاب. در اين روش کانی را بر چينی بدون لعاب( پشت نعلبکی بخشی که لعاب ندارد) می‌کشند تا لايه‌ی نازکی از آن بر سطح چينی بماند. کانی‌های نافلزی اثر بی‌رنگ يا به رنگ روشن دارند و کانی‌های فلزی رنگ‌های تيره‌تری پديد می‌آورند. برای مثال، کانی زرد رنگ پيريت، رنگ سياه برجای می‌گذارد و اثر هماتيت، که بيش‌تر به رنگ خاکستری و ساه است، قرمز قهوه‌ای ديده می‌شود.

جلا. جلو يا درخشندگی سطح کانی نيز در شناسايی آن سودمند است. کانی‌های فلزی نور را به‌خوبی بازمی‌تابانند و به اصطلاح جلای فلزی دارند. هاليت و کوارتز، جلای شيشه‌ای و اوپال و اسفالريت، جلای صمغی دارند.

چگالی(جرم‌حجمی). برای به دست آوردن چگالی کانی‌ها، جرم آن‌ها را با ترازو و حجم را با استوانه‌ی درجه‌بندی شده دارای آب، اندازه می‌گيرند تا با تقسيم کردن جرم بر حجم، چگالی کانی به دست آيد. چگالی بيش‌تر کانی های سيليکاتی، که بخشی زيادی از پوسته‌ی زمين را می‌سازند، حدود 5/2 تا 5/3 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. کانی‌هايی که در ساختمان خود عنصرهای سنگينی مانند سرب و باريوم دارند، دارای چگالی بالايی هستند. برای مثال، چگالی گالن(PbS)، حدود 5/7 گرم بر سانتی‌متر مکعب است.

درباره این مطلب نظر دهید !

مطالب زیرا حتما بخوانید ...

دانلود نرم افزار جامع اطلس آناتومی بدن نسخه ویندوز

قالب آرنا

جهت مشاهده و دانلود ،دامه مطلب را مشاهده نمایید.

ادامه مطلب

محتوای تکمیلی علوم تجربی دوره اول

محتوای آموزشی مکمل کتاب علوم تجربی ویژه سه دوره متوسطه اول را می توانید اکنون دانلود نمایید.

ادامه مطلب

آفت دهان و زبان

آفت دهان یا زخم خوره به زخم‌های دردناک معمولاً کوچکی گفته می‌شود که در دهان یا در پایه لثه ایجاد می‌شود و خوردن، …

ادامه مطلب

محصولات تصادفی