شناسايي كاني‌ها

شاخه: شیمی معدنی

زمين‌شناسان براي شناسايي كاني‌ها از روش‌هاي گوناگوني، مانند رنگ‌ شعله، طيف نوري، ميكروسكوپ‌هاي پلاريزان، ميكروسكوپ الكتروني و پرتو ايكس، بهره مي‌گيرند.

رنگ‌شعله. در اين روش تكه‌اي از كاني يا پودر آن را روي شعله نگه مي‌دارند و با دستگاهي به آن مي‌دمند. با تغيير رنگي كه در شعله پديد مي‌آيد، مي‌توان برخي از كاني‌ها را شناسايي كرد. سديم رنگ زرد، پتاسيم رنگ نارنجي، منيزيم رنگ قرمز، كلسيم رنگ نارنجي، باريم رنگ سبز مايل به زرد و مس رنگ سبز درخشان، به وجود مي‌آورد.

طيف نور. در اين روش مقدار اندكي از يك كاني را در دستگاهي، كه با جرقه‌ي الكتريكي و در فشار زياد كار مي‌كند، قرار مي‌دهند تا كاني بخار شود. در اين حالت، اتم‌هاي عنصرهاي سازنده‌ي كاني، طول موج ويژه‌اي توليد مي‌كنند كه پس از عكس‌برداري مي‌توان با كمك آن‌ها به عنصرهاي سازنده‌ي كاني پي ‌برد.

ميكروسكوپ پلاريزان. در اين روش، ضخامت يك قطعه سنگ را كه داراي كاني‌هاي گوناگون است، به اندازه‌اي كم مي‌كنند تا شفاف شود و نور از آن بگذرد. سپس آن را زير ميكروسكوپ پلاريزان بررسي مي‌كنند. اكنون از روي شكل ظاهري، نوع شكستگي، ضريب شكست نور، رنگ و ديگر ويژگي‌ها، كاني را شناسايي مي‌كنند.

ميكروسكوپ الكتروني. لايه‌ي نازكي از كاني را با اين ميكروسكوپ مطالعه مي‌كننند. باريكه‌ي الكتروني به كاني برخورد مي‌كند و بخشي از آن به كاني جذب مي‌شود كه سايه‌اي از كاني روي صفحه‌ي ويژه‌اي به وجود مي‌آورد. بررسي اين سايه از نظر شكل ظاهري، شكستگي‌ها و ساختمان دروني كاني‌ها، به شناسايي كاني مي‌انجامد.

پرتو ايكس. اين روش در شناسايي كاني‌ها، به‌ويژه كاني‌هايي كه تركيب شيميايي مشابهي دارند، بسيار كارآمد است. پرتوهاي ايكس را به بلور كاني مي‌تابانند. بخشي از اين پرتوها از كاني مي‌گذرد و بخشي پس از برخورد با ذره‌هايي كه در گوشه‌هاي شبكه‌ي بلور كاني قرار دارند، بازتاب مي‌يابد. با برسي عكس به دست آمده از اثر اين پرتوها بر فيلم عكاسي، مي‌توان كاني مورد نظر را شناسايي كرد.

شناسايي كاني‌هاي آشنا

به كمك ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي كاني‌ها، مي‌تـوان به روش‌هاي ساده‌تري برخي از كاني‌هاي بسيار شناخته شده را شناسايي كرد.

شكل بلور. اندازه‌ي بلورها ممكن است بسيار بزرگ يا بسيار كوچك باشد. در حالي كه وزن كاني بريل ممكن است تا 200 تن هم برسيد، برخي كاني‌ها تنها با پرتوهاي ايكس ديده مي‌شوند. شكل كاني‌ها نيز بسيار گوناگون است. با وجود اين، زاويه‌هاي بين سطح‌هاي مشابه در همه‌ي بلورهاي يك كاني همواره يكسان است. براي مثال، بلور نمك، چه بزرگ و چه كوچك، همواره مكعبي شكل است و بين سطح‌هاي خود، زاويه‌ 90 درجه دارد.

سختي. دانشمند اتريشي به نام فردريش موهس(1839-1773) مقياسي براي درجه‌ي سختي كاني‌ها وضع كرد. مقياس او از درجه‌ي يك براي تالك(نرم‌ترين كاني) تا درجه‌ي 10 براي الماس (سخت‌ترين كاني) است. بر اساس اين مقياس، سختي ناخن انسان، 5/2، سكه‌ي مسي 5/3 و چاقوي فولادي قلم‌تراش، 5/5 است. اكنون با توجه با اين كه در اثر كشيدن اين چيزها بر سطح كاني، در آن خراش ايجاد مي‌شود يا نه، سختي كاني را اندازه مي‌گيرند و با توجه با سختي، كاني را شناسايي مي‌كنند.

رَخ(كليواژ). رخ به شكستگي كاني‌ها در راستاي سطح صاف، پس از وارد شدن ضربه‌اي شديد، مانند ضربه‌ي چكش، گفته مي‌شود. ميكا در يك جهت مي‌شكند و ورقه ورقه مي شود؛ كوارتز خورد مي‌شود؛ نمك خوراكي رخ سه جهتي قائم و كلسيت رخ سه جهتي غير قائم دارد.

رنگ. برخي كاني‌ها هميشه به يك رنگ ديده مي‌شوند. براي مثال، طلا همواره زرد، مالاكيت، گرافيت هميشه سياه و مالاكيت به رنگ سبز فيروزه‌اي است. رنگ را بايد در سحي كه به تازگي شكسته شده است، مشاهده كرد. زيرا هوازدگي رنگ سطح رويي را تغيير مي‌دهد.

اثر بر چيني بدون لعاب. در اين روش كاني را بر چيني بدون لعاب( پشت نعلبكي بخشي كه لعاب ندارد) مي‌كشند تا لايه‌ي نازكي از آن بر سطح چيني بماند. كاني‌هاي نافلزي اثر بي‌رنگ يا به رنگ روشن دارند و كاني‌هاي فلزي رنگ‌هاي تيره‌تري پديد مي‌آورند. براي مثال، كاني زرد رنگ پيريت، رنگ سياه برجاي مي‌گذارد و اثر هماتيت، كه بيش‌تر به رنگ خاكستري و ساه است، قرمز قهوه‌اي ديده مي‌شود.

جلا. جلو يا درخشندگي سطح كاني نيز در شناسايي آن سودمند است. كاني‌هاي فلزي نور را به‌خوبي بازمي‌تابانند و به اصطلاح جلاي فلزي دارند. هاليت و كوارتز، جلاي شيشه‌اي و اوپال و اسفالريت، جلاي صمغي دارند.

چگالي(جرم‌حجمي). براي به دست آوردن چگالي كاني‌ها، جرم آن‌ها را با ترازو و حجم را با استوانه‌ي درجه‌بندي شده داراي آب، اندازه مي‌گيرند تا با تقسيم كردن جرم بر حجم، چگالي كاني به دست آيد. چگالي بيش‌تر كاني هاي سيليكاتي، كه بخشي زيادي از پوسته‌ي زمين را مي‌سازند، حدود 5/2 تا 5/3 گرم بر سانتي‌متر مكعب است. كاني‌هايي كه در ساختمان خود عنصرهاي سنگيني مانند سرب و باريوم دارند، داراي چگالي بالايي هستند. براي مثال، چگالي گالن(PbS)، حدود 5/7 گرم بر سانتي‌متر مكعب است.

:: مقاله

شناسايي كاني‌ها