Mineral

mini|200px|Minerali
**Mineral**  je prirodni homogeni kristal, nastao kao rezultat geoloških procesa, sa definisanim hemijskim sastavom, koji ne mora biti stalan. Minerali su osnovna komponenta od koje su izgrađene stijene čvrste Zemljine kore. Pojam mineral se ne odnosi samo na hemijski sastav, već i na strukturu minerala. Dva minerala mogu imati isti hemijski sastav, a različitu kristalnu strukturu. Pravilna unutrašnja građa uvjetuje i pravilnu vanjsku građu minerala. Prema hemijskom sastavu, minerali mogu biti čisti elementi (nazivaju se samorodni elementi), jednostavne soli, složeni silikati, itd. Nauka koja se bavi proučavanjem minerala se naziva mineralogija.

## Definicija minerala i klasifikacija 
mini|150px|Struktura rutila
mini|150px|Struktura anatasa

Da bi bila svrstana u minerale, supstanca mora biti čvrsta i mora imati kristalnu strukturu. Takođe, mora se javljati u prirodi, kao homogena supstanca i imati određeni hemijski sastav. Tradicionalne definicije ne uključuju organske materije. Ipak, Internacionalna Mineraloška Asocijacija 1995. godine usvojila je novu definiciju:

::*Mineral je element ili hemijski spoj koji je obično kristalan i koji je nastao kao rezultat geoloških procesa.*
Nove klasifikacije uključuju i organsku klasu (nova Dana i Strunc klasifikaciona shema).
Hemijski sastav može varirati između konačnih članova mineralnog sistema. Na primer feldspati se sastoje od serije minerala koja se kreće od natrijom bogatog albita (NaAlSi3O8) do kalcijom bogatog anortita (CaAl2Si2O8) i četiri prepoznatljiva hemijska sastava između. Mineralne supstance koje ne odgovaraju u potpunosti definiciji minerala ponekad se nazivaju *mineraloidima*. Mineraloidi su prirodne supstance, čija je struktura parcijalno kristalična. Mogu sadržavati nepravilnu strukturu zajedno sa pravilnom. Neki primjeri mineraloida su opal i ćilibar. Kristalna struktura uveliko utiče na fizičke osobine minerala, a najpoznatiji primjeri su dijamant i grafit, koji imaju isti hemijski sastav (ugljik), a različite osobine. Dijamant je najtvrđi mineral, dok je grafit izuzetno mehak. Ove osobine su posljedica različite unutrašnje građe. Grafit je slojevit, a dijamant ima trodimenzionalnu strukturu. Anatas i rutil također su primjeri minerala s istim hemijskim sastavom (titanij dioksid) a različitom strukturom.

### Klasifikacija 
Klasifikacija po Hugo Strunzu:

### Oksidni minerali 
Oksidni minerali su jako važna klasa, jer se koriste kao rude za ekstrakciju vrijednih metala (npr. hematit). Oni također nose podatke o promjenama Zemljinog magnetnog polja. Obično dolazi blizu površine Zemljine kore, zatim kao produkti oksidacije drugih minerala. Ova klasa uključuje i hidroksidne minerale. Veliki diverzitet ove klase minerala se objašnjava velikom zastupljenošću oksigena u Zemljinoj kori (preko 45% masenih procenata). Mnogi minerali iz drugih klasa bi se mogli svrstati pod klasu oksida (npr. kvarc SiO2, koji ipak pripada silikatnim mineralima), ali se po konvenciji, ova grupa ograničava na *nekompleksne* minerale koji sadrže oksigen ili hidroksid.

### Sulfidni minerali 
Sulfidni minerali su ekonomski jako važna klasa minerala, jer se upotrebljavaju kao rude za dobijanje metala. Najvažniji sulfidni minerali su pirit, halkopirit, galenit. U sulfidnu klasu spadaju i selenidi, teluridi, arsenidi, antimonidi i sulfosoli. Većina sulfidnih mineral su neprozirni, metalnog sjaja, male do srednje tvrdoće, visoke gustoće, crnog ili sivog ogreba i magmatskog postanka. Također postoji i nekoliko staklastih i transparentnih minerala u sulfidnoj klasi (npr. cinabarit).

[mini|lijevo|Karpatit je rijetki mineral iz organske klase. Po hemijskom sastavu je policiklički aromatski [ugljikovodici|ugljikovodik C24H12]]

### Fosfatni minerali 
U fosfatnu klasu spadaju minerali koji imaju tetraedarsku strukturu AO4, gdje je A fosfor, antimon, arsen ili vanadij. Osnovna tetraedaska jedinica može se kombinovati sa metalnim ionima u odnosu 1:1 ili davati još kompleksnije kombinacije sa hidroksid ionima, halogenima, ili čak molekulama vode. Fosfatni minerali su staklastog do mutnog sjaja, obično jako obojeni, srednje gustoće, srednje tvdoće (4 - 7), niskog indeksa prelamanja (osim ako ne sadrže olovo).
Najvažniji fosfatni mineral je apatit. Fosfatni minerali služe kao sirovina za proizvodnju fosfatnih đubriva.

### Samorodni elementi 
Ova klasa uključuje metale (npr. zlato, srebro, bakar), nemetale (sumpor, ugljik) i neke prirodne legure, silicide, nitride i karbide. Minerali samorodnih elemenata su dosta velika klasa, jer obuhvataju jako rasprostranjenu podklasu nemetala. U ovu klasu ulaze legure, silicidi, i drugi spojevi, pa na prvi pogled može biti čudno što se u nju svrstavaju minerali koji se sastoje od više elemenata, a ne od samo jednog. Ova nedosljednost se objašnjava tako što se u klasu samorodnih elemenata svrstavaju samo minerali čije su hemijske veze slične kao u elementarnom stanju. Npr. veza ugljik-ugljik kakva postoji u dijamantu je slična vezi ugljik-silicij u moisanitu.

### Organska klasa 
Organski minerali su biogene supstance kod kojih su geološki procesi dio geneze. U ovu klasu spadaju neki oksalati, citrati, acetati i druge vrste. Organski minerali su rijetka grupa minerala, koja obuhvata ugljikovodike. Ovi minerali se po nekim autorima ne trebaju svrstavati u minerale, jer definicija minerala ne uključuje organske spojeve. Ipak, neki od organskih minerala su nađeni u Zemljinoj kori u obliku velikih kristala, koji u potpunosti liče na anorganske minerale.

## Minerali i stijene 
Mineral je prirodna čvrsta supstanca, definisanog hemijskog sastava i specifične kristalne strukture. Stijena je agregat jednog ili više minerala, koja također može sadržavati organske ostatke i mineraloide. Neke stijene su predominantno građene od samo jednog minerala. Npr. krečnjak je sedimentna stijena, građena samo od jednog minerala – kalcita. Komercijalno važni minerali i stijene se nazivaju *industrijski minerali*. Najvažniji faktor koji određuje formiranje minerala u stijenama je njihov hemijski sastav, jer do formiranja dolazi ako je prisutna dovoljna količina odgovarajućih elemenata. Npr. kvarc nastaje u pješčarama i magmatskim stijenama sa velikim sadržajem silicij-dioksida. Također, dvije vrste stijena mogu imati sličan hemijski sastav, a potpuno različit sastav minerala, što zavisi od uslova nastanka.

mini|150px|Struktura dijamanta
## Drago kamenje 
Dragi kamen je prirodni mineral sa izuzetnim fizičkim osobinama, koji se može polirati i koristiti u draguljarstvu. Striktno se u drago kamenje ubrajaju sljedeća četiri minerala: dijamant, smaragd (varijetet berila) i dva varijeteta korunda (rubin i safir). U drago i poludrago kamenje ubrajaju se i drugi minerali, a i neki mineraloidi (npr. opal, lapis lazuli). Karakteristike dragog kamenja su *ljepota*, *trajnost* i *rijetkost*, dok poludrago kamenje ima samo jedan ili dva od navedenih kvaliteta. Drago kamenje se može pojaviti u svim geološkim materijalima, ali ih se većina nalazi u magmatskim stijenama i sedimentnim aluvijalnim šljuncima. Metamorfne stijene također mogu sadržavati drago kamenje.

## Identifikacija minerala 
Pored navedenih fizičkih osobina, za identifikaciju minerala se koriste i hemijski i pirognostički testovi.

### Hemijski testovi 
Reakcija sa jakim mineralnim kiselinama (hloridnom, nitratnom, sulfatnom, fluoridnom, zlatotopkom) je jedan od važnih i brzih testova identifikacije minerala. Neki minerali reaguju uz oslobađanje gasa, što se vidi po pojavi mjehurića. Npr. kalcit brzo reaguje i odmah se oslobađa ugljik dioksid, dok dolomit reaguje samo u sprašenom stanju. Fluorit oslobađa fluorovodik, koji nagriza stakleno posuđe.

### Pirognostički testovi 
Pirognostički testovi su brze laboratorijske tehnike u mineralogiji, koje uz upotrebu plamena omogućavaju kvalitativnu identifikaciju, bez upotrebe kompleksne opreme. Postoji pet osnovnih testova:
* *plameni test*: Omogućava identifikaciju na osnovu karakteristične boje u plamenu, koja potiče od prisustva nekih hemijskih elemenata
* *test topljivosti*: Upoređuje tačku topljenja sa referentnim materijalom
* *redukcija na drvenom uglju*: Većina sulfidnih minerala daje metalnu kuglicu i na osnovu boje se određuje koji je metal prisutan. Prilikom testiranja redukcijom na drvenom uglju može se dodati reagens, koji daje karakteristično obojenje u prisustvu određenog hemijskog elementa. Tipični reagensi su 5%-tni kobalt (II) nitrat i sumpor jodid (koji se generiše *in situ* miješanjem stehiometrijskih količina sumpora i joda sa sprašenim mineralom).

*Obojenje pri reakciji sa Co(NO3)2:*

*Obojenje pri reakciji sa sumpor jodidom:*

* *test u otvorenoj i zatvorenoj cijevi*: Kod testa u zatvorenoj cijevi posmatraju se promjene materijala, oslobađanje gasova ili sublimacija. Kod testa u otvorenoj cijevi dolazi do oksidacije minerala i oslobađanja gasova kao reakcionih produkata (npr. sumpor dioksid)
* *boraksna perla (boraksna biserka)*: Identifikacija se vrši na osnovu boje staklaste perle koja nastaje taljenjem sa boraksom.

*Test sa boraksnom perlom*:

U tabeli su korištene sljedeće skraćenice: **t**- topla, **h** - hladna, **th** - topla ili hladna, **nz** - nezasićena, **z** - zasićena i **pz** - prezasićena.

## Galerija 

Datoteka:Quartz Brésil.jpg|Kvarc
Datoteka: 9104 - Milano - Museo storia naturale - Fluorite - Foto Giovanni Dall'Orto 22-Apr-2007.jpg|Fluorit
Datoteka:Pyromorphite-green.jpg|Piromorfit
Datoteka:Sphalerite4.jpg|Sfalerit
Datoteka:Malachite Kolwezi Katanga Congo.jpg|Malahit
Datoteka:Calcite jaune.jpg|Kalcit
Datoteka:Soufresicile2.jpg|Sumpor
Datoteka:Sillimanite-199671.jpg|mini|Škriljac je metamorfna stijena koju karakterizira obilje pločastih minerala. U ovom primjeru stijena ima istaknut silimanit porfiroblaste veličine čak 3&nbsp;cm.
Datoteka:Hubnerite-Quartz-216455.jpg|Hübnerit, krajnji član serije volframita bogat manganom, sa manjim  kvarcom u pozadini
Datoteka:Kaolinite-Orthoclase-lw18c.jpg||Kada minerali reaguju, proizvodi će ponekad poprimiti oblik reagensa; mineral proizvoda naziva se pseudomorf (ili nakon) reagensa. Ovdje je ilustrovan pseudomorf kaolinita nakon ortoklasa. Ovdje je pseudomorf sačuvao Karlsbadsko bratimljenje uobičajeno u ortoklasu.
Datoteka:Topaz-235220.jpg|desno|mini|Topaz ima karakterističan ortorombni izduženi kristalni oblik.
Datoteka:Spinel-4mb4c.jpg|lijevo|mini|Kontaktni blizanci, kao što se vidi u spinelu
Datoteka:Rough_diamond.jpg|Dijamant je najtvrđi prirodni materijal i ima Mohsovu tvrdoću od 10.
Datoteka:Pyrite_2.jpg|Pirit ima metalni sjaj.
Datoteka:Biotite-Orthoclase-229808.jpg|Savršeno bazalno cijepanje kao što se vidi u biotitu (crni), a dobro cijepanje vidljivo u matriksu (ružičasti ortoklas).
Datoteka:Calcite-Galena-elm56c.jpg|Galenit, PbS, je mineral visoke specifične težine.
Datoteka:Carnotite-201050.jpg|lijevo|mini|Karnotit (žuti) je mineral koji sadrži radioaktivni uran.

## Također pogledajte 
* Mineralogija
* Mineralni agregati
* Kristal
* Kristalni sistem

## Reference 
## Vanjski linkovi 
* Mineralienatlas 
* Minerals.net 
* Webmineral.com 
* Mindat.org  


Kategorija:Mineralogija
Kategorija:Prirodni materijali