کانی
تنظیم: محمد سامان توانا راد
دبیرستان هاشمی نژاد 2
سال تحصیلی 1398
کانی:به موادی گفته می شود که طبیعی، جامد و غیر آلی بوده و دارای ساختمان مشخص داخلی و خواص شیمیایی مخصوص به خود باشد.
– کانی از کلمه کان به معنی معدن گرفته شده است.
– برخی زمین شناسان زغال سنگ را جزء کانی ها می دانند.
در حدود 3000 کانی در طبیعت یافت و شناسایی شده اند.( علت تنوع وجود شرایط محیطی متفاوت در طبیعت برای تشکیل کانی ها می باشد).
مکان های تشکیل کانی : برخی در سطح زمین به طور مثال بر اثر تبخیرآب یک دریاچه کم عمق. برخی در عمق زمین به طور مثال از ماگما یا نزدیک یک توده آذرین بوجود می آیند وبرخی در محل آتشفشان های دریایی تشکیل می شوند.
درصد کانی هایی که بیشترسنگ های زمین را می سازند کمتر از 1 درصد است.
برای مطالعه کانی ها از روش های مختلفی مانند استفاده از میکروسکوپ پلاریزان و روش پراش پرتو ایکس XRD استفاده می شود.
کانی ها از عناصر ساخته شده اند.
تعداد کانی های فراوان که قسمت اعظم سنگ های پوسته زمین را تشکیل می دهند کمتر از 24 می باشد( کانی های سنگ ساز) که ترکیب اصلی این کانی ها از 8 عنصر ساخته شده است. و این 8 عنصر 98 درصدوزنی پوسته قاره ای را تشکیل می دهند.
در بین این عناصر دو عنصر اکسیژن و سیلیسیم از بقیه فراوان ترند.
طبقه بندی کانی ها بر اساس ترکیب شیمیایی:
کانی های سیلیکاتی 2) کانی های غیر سیلیکاتی
کانی های سلیکاتی:
در ترکیب آنها دو عنصر اکسیژن و سیلیسیم وجود دارد(در ترکیب شیمیایی آنها بنیان سیلیکاتی SiO44-وجود دارد.
بیش از 90 درصد پوسته زمین را تشکیل می دهند.
این کانی ها 25 درصد کانی های شناخته شده و حدود 40 درصد کانی های رایج در سراسر زمین را تشکیل می دهند. همچنین بخش اصلی تشکیل دهنده سنگ های آذرین می باشند.
در سنگ های آذرین، رسوبی و دگرگونی یافت می شوند.
فراوان ترین گروه کانی های سیلیکاتی فلدسپات ها هستند(بیش از 50 درصد پوسته زمین را تشکیل می دهند) و دومین کانی سیلیکاتی فراوان در پوسته قاره ای کوارتز می باشد.
اکثر فلدسپات ها از سرد شدن ماگما بوجود می آیند.
نکته: محیط تبلور یا ترکیب شیمیایی ماده مذاب تا حدود زیادی نوع کانی های حاصل از آن را تعیین می کند. به طور مثال اولیوین در دمای بالا متبلور می شود ولی کوارتزدر حرارت بسیار پایین تری متبلور می شود.
کانی های سیلیکاتی را بر اساس ترکیب شیمیایی به دو گروه تقسیم می شوند:
سیلیکات های آهن و منیزیم دار مانند: اولیوین – پیروکسن – هورنبلند( عضو گروه آمفیبول ها) بیوتیت( کانی تیره رنگ و غنی از آهن و از گروه میکا)- گرونا
عموما کانی های آهن و منیزیم دار رنگ تیره و دارای وزن مخصوص بین 3/2 و 3/6 هستند.
2) سیلیکات های بدون آهن و منیزیم: مانند مسکویت( جزء گروه میکا)، فلدسپاتها، کوارتز
– این کانی ها رنگ روشن و میانگین وزن مخصوص آنها 2/7 می باشد.
کانی های غیر سیلیکاتی:
در مقایسه با کانی های سیکاتی کمیاب ترند ولی بعضی از آنها از نظر اقتصادی ارزش زیادی دارند.
برخی از کانی های غیر سیلیکاتی:
-اکسیدها مثل هماتیت – مگنتیت
سولفید ها مثل گالن- پیریت
سولفات ها مثل ژیپس- باریت
نمک ها مثل هالیت- فلوئوریت
کربنات ها مثل کلسیت- مالاکیت
هیدروکسید ها مثل کانه آلومینیوم
فسفات ها مثل آپاتیت – فیروزه
عناصر طبیعی خالص مثل طلا – مس
طبقه بندی کانی ها بر اساس نوع سنگ:
کانی های آذرین ماگمایی مانند سیلیکات ها
کانی های رسوبی مانند کانی رسی
کانی های دگرگونی مانند گرافیت
روش های تشکیل کانی:
تبخیر و تبلور مانند : هالیت، ژیپس
انجماد مواد مذاب مانند : کوارتز، فلدسپات، میکا، الیوین.( به این دسته از کانی ها که بر اثرانجماد ماگما بوجود می آیند کانی اولیه گفته می شود)
برخی از کانی ها بر اثر سرد شدن بخار های آتشفشانی در سطح یا شکاف سنگ ها بوجود می آید مانند گوگرد
انجام واکنش های شیمیایی: مانند کلسیت (CaCO3)
تخریب شیمیایی کانی های دیگر: از آنجا که کانی های اولیه در دمای بالا تشکیل می شوند با شرایط روی زمین سازگار نیستند و عواملی مانند آب و هوا روی آنها تاثیر می گذارد و آنها را خرد و تجزیه کرده و کانی های جدید تشکیل می شود که با شرایط روی زمین سازگارترند. ( کانی ثانویه). مثال: کانی رسی از تجزیه فلدسپات بوجود می آید.
تاثیر حرارت و فشار بر روی کانی های دیگر: گرافیت که خود بر اثر گرما و فشار زیاد از زغال سنگ بوجود می آید اگر تحت اثر گرما و فشاربسیار زیاد قرار گیرد، الماس را می سازد.
کانه: به گروهی از کانی ها که در آن یک فلز ارزشمند اقتصادی وجود دارد کانه گفته می شود. مثل مگنتیت- گالن
برخی از کانه ها به صورت آزاد یافت می شوند مثل طلا – نقره – مس
کانسنگ ( سنگ معدن) :
این کلمه از دو بخش کانه و باطله تشکیل شده است.
به گروهی از کانی ها که به عنوان ماده معدنی ارزشمند استخراج می شوند گفته می شود.مثل کالکوپیریت که از آن مس بدست می آید
کانسار:به محلی که در آن یک یا چند کانسنگ که ارزش استخراج دارند یافت می شود گفته می شود.
روش های شناسایی کانیها:
برای شناسایی کانی ها از خواص فیزیکی – شیمیایی – نوری و … استفاده می شود که به برخی از آنها اشاره می شود.
شکل بلور
سختی
رخ
شکستگی
رنگ و رنگ خاکه
چگالی نسبی
جلا
رنگ شعله
الماس قرمز
شکل بلور: شکل بلوری منعکس کننده آرایش منظم اتم ها در داخل بلور است و
بسیاری از کانی ها شکل بلوری بسیار مشخصی دارند که در تشخیص آنها موثر است.
سختی : مقاومت کانی در مقابل سایش و خراش است.
– سختی یک خاصیت نسبی است و از کشیدن یک کانی با سختی نامشخص روی کانی یا جسمی با سختی مشخص و بالعکس تعیین می شود و یا با به کارگیری مقیاس سختی موهس می توان سختی یک کانی را مشخص کرد.
رخ : تمایل یک کانی به شکستن در امتداد سطوح پیوند ضعیف است.
مثال میکا دارای رخ در یک جهت است.
وقتی یک کانی رخ دار می شکند هر یک ازقطعات دارای شکل کانی اولیه است.
برخی کانی ها مانند کوارتز فاقد رخ می باشند.
شکستگی : برای کانی هایی مانند کوارتز که فاقد رخ هستند واژه شکستگی به کار می رود.
– شکستگی کانی ها به صورت صدفی – رشته ای و یا نامنظم می باشد.
ابسیدین
رنگ: از بارزترین خصوصیات کانی هاست اما در اغلب موارد ویژگی قابل اعتمادی به حساب نمی آید جون به دلیل وجود ناخالصی در کانی رنگ های متنوعی ایجاد می شود.
به طور مثال کوارتز به دلیل وجود ناخالصی به رنگ های صورتی، بنفش (آمتیست)، سفید و سیاه دیده می شود.
برخی کانی ها مانند گوگرد زرد رنگ و مالاکیت سبز روشن دارای رنگ موروثی هستند.
گالن
آزوریت
اولیوین
رنگ خاکه : رنگ پودر کانی است که از کشیدن کانی روی سطح چینی بی لعاب حاصل می شود. که رنگ گرد کانی ثابت و یک خاصیت قابل اعتماد است.
– کانی های فلزی عموما رنگ خاکه غلیظ و تیره دارند.
چگالی نسبی:
عددی است که وزن یک کانی را نسبت به وزن آب هم حجمش نشان می دهد.
مثال گالن دارای وزن مخصوص 7/5 و طلا دارای وزن مخصوص 20 می باشد.
جلا (Luster):
نشانگر ظاهر یا کیفیت انعکاس نور از سطح یک کانی است.
انواع جلا کانی ها:
جلای فلزی 2)جلای غیر فلزی( شیشه ای ، مرواریدی، ابریشمی، صمغی، خاکی )
3) جلای نیمه فلزی
رنگ شعله : برخی از کانی ها به دلیل وجود برخی عناصر باعث تغییر رنگ شعله می شوند.
به طور مثال: سدیم رنگ شعله را زرد. کلسیم قرمز مایل به نارنجی . مس به رنگ سبز مایل به آبی و پتاسیم به بنفش تغییر می دهد.
کاربرد و اهمیت کانی ها:
کانی ها در زندگی ما کاربرد و اهمیت زیادی دارند به طور مثال:
کاربرد در جواهر سازی مانندالماس، زمرد، یاقوت( کانی های قیمتی)
کاربرد در صنعت مانند میکا، کوارتزو …..( کانی های صنعتی)
از حدود3000 کانی شناخته شده حدود 100 کانی ویژگی های لازم یک گوهر را دارند. گوهر ها یا جواهر سنگ و کانی های قیمتی و نیمه قیمتی هستند که به دلیل زیبایی، درخشندگی، سختی زیاد، رنگ و کمیاب بودن از سایر کانی ها و سنگ ها متمایز هستند.
نام گذاری کانی ها:
نام گذاری کانی ها به روش های مختلفی انجام می شود:
برخی از نام افرادی که اولین بار آنها را یافته اند.براگیت به نام کاشف آن براگ
برخی مربوط به نام مکانی است که برای اولین بار در آنجا پیدا شده اند. مانند مسکوویت از شهر مسکو
برخی نام های افسانه ای دارند. مانند مارتیت از مارس ( خدای جنگ)
برخی از روی خواص شیمیایی، برخی از روی خواص فیزیکی و برخی از روی کاربرد و رنگ شان نامگذاری می شوند. وبرخی به نام شخصیت های علمی نامگذاری می شوند.مثل کوپریت دارای مس . باریت به معنی سنگین. هماتیت به معنی قرمز خونی. نفریت از نفرون کلیه
کانی های ملی:
-برخی کانی ها نام ایرانی دارند. به طور مثال:
بیرونیت
آویسنیت
خونینت
انارکیت
خادمیت
کانی های نامهربان:
برخی کانی ها به دلیل نوع مواد شیمیایی موجود در آنها برای سلامتی انسان خطرناک هستند.ماانند آزبست ( پنبه کوهی) که الیاف آن باعث ایجاد نوعی سرطان ریه به نام آزبستوزیس می شود.
کانی آزبست به صورت رشته های الیافی در میان سنگ های دگرگونی یافت می شود و مقاومت زیادی در برابرگرما و کشش دارد و در تهیه لنت ترمز، لباس آتشنشانی، سقف کاذب و … به کار می رود.
مواد آزبست به آسانی نمی سوزد و گرما و الکتریسیته را به خوبی هدایت نمی کند.
پایان