SUROWCE I RECYKLING
Wykład 2
Układ krystalograficzny grupuje kryształy o pewnych wspólnych cechach symetrii geometrycznej
Postacie krystalograficzne
Kryształłłły ograniczone śśśścianami jednoznacznymi stanowiąąąą postaćććć prostąąąą. W wyniku kombinacji dwóch lub więęęęcej
postaci prostych powstaje postaćććć złłłłożżżżona.
Postaćććć prosta jest to zespółłłł śśśścian symetrycznie
równoważżżżnych, tzn. dająąąących sięęęę przeprowadzićććć jedna w drugąąąą działłłłaniem elementów symetrii tworząąąących danąąąą grupęęęę punktowąąąą.
Dominująąąąca postaćććć prosta nadaje kryształłłłowi
charakterystyczny wygląąąąd zewnęęęętrzny, zwany jego
pokrojem. Przykłłłładowo, silnie rozwinięęęęte śśśściany słłłłupów amfiboli i apatytu nadająąąą tym minerałłłłom pokrój słłłłupkowy lub igiełłłłkowy.
Dwa ośmiościany ograniczone ścianami naleŜącymi do postaci {111}:
•jednakowo wykształconymi,
•róŜnie wykształconymi.
Projekcja kryształłłłów
•Konsekwencjąąąą prawa stałłłłośśśści kąąąątów jest specyficzny sposób przedstawiania kryształłłłów na płłłłaszczyźźźźnie.
Polega on wykonaniu rzutu kulistego, który nastęęęępnie zostaje przekształłłłcony w projekcjęęęę stereograficznąąąą lub – rzadziej - gnomonicznąąąą.
•Na podstawie prawidłłłłowo wykonanej projekcji i dyspo- nująąąąc odpowiedniąąąą siatkąąąą projekcyjnąąąą (siatka Wulfa) możżżżna odczytaćććć wartośśśści kąąąątów pomięęęędzy dowolnymi śśśścianami kryształłłłów. To zaśśśś definiuje jednoznacznie dany kryształłłł.
Rzut kulisty (sferyczny) kryształu stanowiącego postać złoŜoną z sześcianu, ośmiościanu i dwunastościanu rombowego.
Wskaźźźźniki śśśścian kryształłłłu
Chcąąąąc okreśśśślićććć połłłłożżżżenie śśśścian kryształłłłów
w przestrzeni nie musimy znaćććć wartośśśści parametrów a, b, c, jakie odcinająąąą one na osiach ukłłłładu odniesienia. Wystarczy znajomośćśćśćść stosunków parametrów śśśściany jednostkowej a, b, c do parametrów dowolnej śśśściany kryształłłłu a', b', c'. Stosunki te okreśśśślająąąą tzw. wskaźźźźniki śśśścian kryształłłłu (wskaźźźźniki Millera h, k, l).
h = a/a', k = b/b', l= c/c'
a – ściana jednostkowa HKL,
b – połoŜenie ściany wskaźnikowanej H’K’L’ w stosunku do ściany
jednostkowej
Na podstawie wskaźźźźników Millera możżżżna wnioskowaćććć o orientacji śśśścian kryształłłłu w przestrzeni.
b
Kryształy rzeczywiste
Prawidłowe zrosty kryształów
Wśród nich moŜna wyróŜnić:
•Prawidłowe zrosty kryształów tego samego rodzaju:
•zrosty równoległe (np. kryształów kwarcu),
•zrosty bliźniacze (np. gipsu, plagioklazów),
•Prawidłowe zrosty kryształów róŜnego rodzaju, tj. zrosty epitaktyczne.
ortoklaz
kwarc
Epitaktyczne narastanie kwarcu SiO2 na ortoklazie K[AlSi3O8]
RóŜne przykłady minerałów i syntetycznych faz dendrytowych
Płatki śniegu H2O.
Cristobalit SiO2
powstający w procesie odszklenia szkła.
Tlenkowe minerały manganu
Niektóre fizyczne właściwości minerałów i faz syntetycznych
•Gęstość
•Twardość
•Łupliwość
Gęstość minerałów (przykłady)
Ciecze cięŜkie (przykłady)
Twardość
Jest to opór jaki sieć krystaliczna jakiegoś ciała stawia zewnętrznym bodźcom mechanicznym, starającym się to ciało zarysować lub zetrzeć.
Łupliwość
Jest to zdolność kryształów do pękania lub rozdzielania się pod wpływem uderzenia lub nacisku wzdłuŜ płaskich powierzchni, tj. płaszczyzn łupliwości. WyróŜnia się łupliwość doskonałą, bardzo dobrą, dobrą, wyraźną, niewyraźną. Są teŜ minerały pozbawione łupliwości; wykazują one tzw. przełam.
Niektóre optyczne właściwości
minerałów widoczne makroskopowo:
•Barwa
•Luminescencja
Barwa minerałów WyróŜniamy:
•minerały idiochromatyczne, tj. o barwie własnej
spowodowanej strukturą elektronową wchodzących w ich skład atomów,
•minerały allochromatyczne, tj. o barwie zapoŜyczonej spowodowanej obecnością domieszek.
Barwa różnych odmian granatów X3Y2[SiO4]3 : A – andradyt (X = Ca2+, Y = Fe3+), B – grossular (X = Ca2+, Y = Al3+), C – melanit (X = Ca2+, Y = Ti3+, Fe3+), D – spessartyn (X = Mn2+, Y = Al3+), E – tsavoryt (X = Ca2+, Y = Al3+ , także ślady V i Cr), F – uwarowit (Ca2+, Y = Cr3+)
A
F D E
C B
Rozpowszechnienie niektórych pierwiastków w skorupie ziemskiej (Norton 1974)
Nb
