Рассмотрим следующие минералы:
- корунд,
- гипс,
- кварц,
- галит,
- тальк,
- апатит,
- пирит.
Рассмотрим их физические свойства, состав и области применения.
Корунд.
Внешний вид: цвет чистого корунда белый, как правило корунд окрашен в голубовато-серый или розовато-серый цвет. Цвет напрямую связан с присутствием примесей, например, от примесей трёхвалентного хрома становится красным, до красно-коричневого (с содержанием оксида трёхвалентного железа до 0,03 %). Характерно многообразие форм кристаллов, образует кристаллы столбчатой, бочонковидной, пластинчатой и бипирамидальной форм. Имеет стеклянный блеск.
Химический состав. Al2О3 96-98,6 %, Fe2O3 (до 1,8 %), Cr2O3 (до 1,8 %), Ti2O3 (до 0,5 %); отмечены также SiO2, CaO (до 1,2 %), FeO, MgO, NiO, MnO, GdO, V2O3.
Твёрдость по Моосу – 9.
Плотность 3900 – 4100 кг/м³.
Температура плавления 2050 ℃.
Применение: драгоценность (рубин, сапфир), абразивный материал, мелкие корунды используются в качестве подшипников для высокоточного оборудования.
Гипс.
Внешний вид: чистый гипс бесцветный, прозрачный пли снежно-белый. Бывает серым, голубоватым, желтоватым, оранжевым, бурым, красным и даже черным от примесей, захваченных при кристаллизации, и дефектных радикалов. Блеск стеклянный до перламутрового на плоскостях и шелковистого в волокнистых агрегатах.
Химический состав: CaSO4·2H2O, также содержит NaCl, SiO2, Fe2O3.
Твёрдость по Моосу – 2.
Плотность: 2,2—2,4 г/см³.
Температура плавления 1450°C.
Применение: в отделке жилых помещений, удобрение, флюс в керамической промышленности, очистка почв.
Кварц
Внешний вид. Представлен различными минералами, такими как: аметист, розовый кварц, дымчатый кварц, хризопраз, цитрин и т.д.
Горный хрусталь - бесцветные прозрачные кристаллы. Часто кварц мутный, непрозрачный, серый, молочный. Аметист – прозрачный, фиолетово-синий. Цитрин – прозрачный, золотисто-желтый. Дымчатый кварц – прозрачный, темно-серый. Хризопраз – мутный ярко-зелёный.
Химический состав: SiO2. Один из наиболее чистых минералов. Содержит примесей обычно не выше 0,0001-0,001 %. Важнейшими являются (в 0,0001%): Al (до 74%), Fe (до 74-94%), Li (18 ± 19%), Na (до 6-20%), (до 9-19%), Mg (1,4 ± 32%), Ti (7 ± 16), Ga. Кроме того отмечались Be, B, Ca, Ge, Mn, Ni, Cu, Nb, Ag.
Твёрдость по Моосу в зависимости от минерала от 5,5 до 7.
Плотность 2,64 г/см³.
Температура плавления 1713—1728 °С.
Применение: в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (как пьезоэлектрик), в электронных приборах. В больших количествах потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и чистый кварцевый песок). Также применяется в производстве кремнезёмистых огнеупоров и кварцевого стекла. Многие разновидности используются в ювелирном деле.
Галит.
Внешний вид: чаще бесцветны, прозрачны или снежно-белого цвета, сероватые, желтые, до темно-красных (включения гематита), голубые до синих, бурые до черных (включения органических веществ), серые (включения глинистых частиц). Окраска часто неравномерная, зональная, в том числе и вызванная радиоактивностью (к ней более восприимчивы механически напряженные участки, или с небольшими примесями Са и другими отличиями). Блеск стеклянный до шелковистого или тусклого.
Химический состав: NaCl.
Твёрдость по Моосу 2-2,5.
Плотность 2,2 г/см³.
Температура плавления 800,8 °C.
Применение: сырье для производства гидроксида натрия, соды, хлора соляной кислоты, металлический натрий, поваренной соли.
Тальк
Внешний вид: листоватые, чешуйчатые, мелкозернистые и плотные кристаллы. Цвет - бледно-зеленый, белый с зеленоватым, желтоватым, буроватым оттенком. Стеклянный блеск.
Химический состав: чаще близок к формуле Mg3(OH)2(Si2O5)2, обычны примеси оксидов железа, алюминия и кальция.
Твёрдость по Моосу – 1.
Плотность 2,7 – 2,8 г/см³.
Температура плавления 1543 ℃.
Применение: изготовление красок и эмалей, применяется в производстве каучука, инсектицидов и удобрений, используется для изготовления электрокомпонентов, оплетки кабелей и изолирующих элементов реле, входит в состав специальной керамики, в частности лабораторной посуды.
Апатит
Внешний вид: наиболее характерный цвет – светло-зелёный до голубовато-зелёного, также известен бесцветный прозрачный апатит, белый, желтый, голубой, фиолетовый, розовый.
Химический состав: Ca5(PO4)3·(F,Cl, OH), содержит примеси марганца и железа.
Твёрдость по Моосу – 5.
Плотность 3,2 – 3,4 г/см³.
Температура плавления 3550-4000 °C.
Применение: из прозрачных кристаллов изготавливают ювелирные камни, сырьё для получения фосфорных удобрений, фосфора и фосфорной кислоты.
Пирит
Внешний вид: форма кристаллов варьируется от кубической до октаэдрической, цвет соломенно-жёлтый, латунно-жёлтый, металлический блеск.
Химический состав часто близок к FeS2.
Твёрдость по Моосу 6-6,5.
Плотность 5 г/см³.
Температура плавления 1177—1188 °C.
Применение: является сырьем для производства серной кислоты, используется в изготовлении драгоценностей, кобальтсодержащий пирит является источником кобальта.