Cac tinh cht vt ly ca cac khoang vt

Họ tên : Vũ Thị Thùy Linh Lớp : K58 Kỹ thuật địa chất MSV: 13000719 Bài tập : Tính chất vật lý khống vật Câu Tìm yếu tố ảnh hưởng đến tính chất vật lý khống vật Giải thích sao? BL: T/c Mỗi tính chất vật lý Tỷ trọng Tính chất vật lý nguyê Các yếu tố ảnh hưởng Giải thích Thành phần Trọng lượng nguyên tử gây ảnh hưởng tới tỷ trọng khống vật Bán kính ion -Xác định khoáng vật thuộc hệ nào; -Trong dãy thay đồng hình, tăng giảm tỷ trọng , tỷ lệ với thay đổi thành phần hóa học Cấu trúc -Biểu rõ qua biến thể đa hình xếp ion - Khống vật có xếp chặt xít có tỷ trọng lớn so với khống vật có cấu trúc mạch, dải, lớp khung n sinh Số phối trí Số phối trí tăng -> thể tích giảm -> tỷ trọng tăng Hóa trị cation, anion Hóa trị cation giảm, Hóa trị anion tăng ->Tỷ trọng tăng Cát khai Cấu trúc tinh thể Cấu trúc định khoảng cách ion không gian , dễ bị tách theo mặt tinh thể quy định hướng cát khai Độ cứng Kiểu liên kết hóa học Liên kết cơng hóa học trị (vd: kim cương độ cứng 10) > liên kết ion > liên kết kim loại > liên kết hóa học học > liên kết hydro Mối liên kết nguyên tử lực hút tĩnh điện Sự xếp nguyên tử cấu trúc Sự xếp chặt xít có độ cứng tương đối cao Khống vật với cấu trúc phối trí, cấu trúc khung có độ cứng cao Khống vật với cấu trúc lớp có độ cứng thấp Liên quan đến mật độ xếp nguyên tử; khả cát khai yếu có độ cứng cao Hóa trị cation Các cation có hóa trị khác có độ cứng khác nhau, Thay đồng hình Kích thước ion giảm -> tăng mật độ -> tăng số phổi trí -> độ cứng tăng Sai hỏng điểm ảnh hưởng Độ suốt Tốc độ ánh sáng Dựa sở khái niệm chất điện từ ánh sáng để ánh sáng truyền qua Màu khoáng vật Các thành phần khoáng vật Do số nguyên tố mang màu khống vật Sự có mặt ngun tố tạp chất, khuyết tật Cấu trúc Sự có mặt nguyên tố tạp chất, khuyết tật Sự có mặt số ion nhóm ion khoang trống cấu trúc Trung hòa điện tích Trung hòa điện tích số ion, làm thay đổi kiến trúc đơng tinh thể Chiết suất Có nghĩa phụ thuộc vào loạt yếu tố thành phần hóa học, khúc xạ ion, cấu trúc tinh thể , tỷ trọng kháng vật… tạo nên chiết suất, để phản xạ ánh sáng từ bề mặt khống mặt tinh thể khống vật Bán kính ion ảnh hưởng đến hệ số phản xạ, tăng bán kình ion -> giảm tỷ trọng -> giảm chiết suất Ánh khoáng vật Bề mặt khoáng vật Giảm khả sai số phản xạ Tính phát quang Do tồn cấu tử thừa, nhóm nguyên tố gây phát quang Khống vật phát sáng khích thích, phát quang cho màu khác nhau, tính chất khoáng vật Do tồn thành phần nguyên tử nhóm ngun tử có khả kích thích phát quang kìm hãm khống vật khơng phát quang Khống vật phát quang khích thích khống vật khác, phát sáng cho màu khác nhau, tính chất khống vật tinh thể Đại lượng dẫn điện, kiểu cấu tạo điện tử Đây chất khoáng vật cấu tạo điện tử, kim loại tự sinh với liên kết kim loại Hàm lượng tạp chất, cấu trúc khuyết tật, nhiệt độ, chất kích thích Sự xuất tĩnh áp điện hỏa điện tinh thể có hướng phân cực Có thể xuất hiệu điện đầu khống vật (khống vật bán dẫn) Tính chất từ Mối liên kết Mối liên kết kim loại : loại sắt từ Mối liên kết ion: khoáng vật thuận từ phản từ Do lực hút tĩnh điện dựa vào định luật Coulomb hạt tích điện tinh thể Tính phóng xạ Sự biến đổi bên hạt nhân Do nguyên tố bên tinh thể muốn đến cấu hình bền vững cách phân hủy hạt nhân tạo thành tia phóng xạ Tính chất nhiệt Xác định yếu Áp dụng phương pháp phân tích tố : hàm lượng nhiệt để xác định yếu tố có Tính chất vật lý thứ sinh Tính chất điện dạng tồn khống vật nước, hóa trị ion, nhiết độ chuyển pha, phân ly nước nóng chảy Xác định điều kiện tạo thành , cách xử lý ứng dụng ngun liệu khống Tính hòa tan Ảnh hưởng tính bền vững hóa học khống vật , sai hỏng tạp chất Tính phân đới, cấu trúc bên Xác định theo mối quan hệ với nước dung dịch nước axit, kiềm muối khác Do ăn mòn bề mặt khống vật Tính chất bề mặt khống vật Tính không đồng nhất, sai hỏng cấu trúc, mổi liên kết hóa học Do q trình sinh hóa lý bên thường bề mặt hạt khoáng vật làm thay đổi Làm khoáng vật hấp phụ , … Câu Một tính chất góp phần vào giá trị đá quý phản xạ ánh sáng Giải thích ánh sáng phản xạ bề mặt khống vật? Bl: Ánh khoáng vật cách ánh sáng tương tác phản xạ với bề mặt tinh thể, khoáng vật Đối với số loại đá quý ánh cho biết giá trị khoáng vật Nguyên lý : chùm tia sáng chiếu vào khoáng vật: +1 phần chùm tia sáng khúc xạ bị hấp thụ bới khoáng vật +1 phần tia sáng bị phản xạ lại từ bề mặt khoáng vật ( chiết suất trung bình khống vật chênh lệch so với khơng khí, tạo thành chùm tia sáng phản xạ làm cho khống vật có ánh Hệ số phản xạ phụ thuộc vào chiết suất) Ánh mạnh -> tốc độ truyền ánh sáng vào mơi trường khống vật : thay đổi -> chiết suất vật lớn Và tác dụng ánh xạ bề mặt khống vật mặt phẳng phân cách môi trường với chiết suất khác Câu Phân biệt cặp khoáng vật sau (nêu rõ tính chất vật lý quang học để phân biệt chúng) − Graphit molybdenit Tên khoáng vật Graphit ( than chì) Molybdenite (giống than chì) Cơng thức hóa học Màu C Mo Xám thép tới đen Đen, chì-bạc màu xám Ánh Kim loại Kim Vết vạch Đen xanh xám Đa sắc Mạnh Rất mạnh Độ cứng Mohs 1-2 1-1,5 Tính chất khác -Hòa tan : Molten Ni -Bất đẳng hướng, dẫn điện, cảm giác nhờn, dễ dàng đánh dấu -Không thể nấu chảy (phân hủy 1185 ° C) -có cảm giác nhờn dấu vết ngón tay Nguồn http://en.wikipedia.org/wiki/Gr aphite http://en.wikipedia.org/wiki/Mol ybdenite Nguồn ảnh: http://www4.uwm.edu/ Nguồn ảnh http://de.wikipedia.org/wiki/Graphit – Barit feldspar calcit thạch anh Barit Feldspar Calcit Thạch anh Feldspar crystal (18×21×8.5 cm)Can xít khúc xạ đúp từ Tinh đám thạch anh Baryt and Dolomit fromJequitinhonha valley, Minas Dixon, New Mexico Frizington, West Gerais, Southeastern Brazil Cumberland Iron Field, North and Western Region ,Cumbria, England, Công thức hóa học Màu BaSO4 KAlSi3O8 – NaAlSi3 O8 –CaAl2Si2O8 CaC Si Khơng màu, trắng, ánh sáng đổ bóng màu xanh nước biển, vàng, xám, nâu Màu hồng, trắng, xám, nâu Không màu Trong suốt trắng, xám, vàng, xanh Cát khai Cát khai hoàn hảo song song với mặt sở mặt lăng trụ: {001} hoàn hảo, {210} hồn hảo, {010} khơng hồn hảo hai ba ? Hồn hảo mặt [1011] hướng với góc 74° 55' Không Vết vỡ Không đều/Không phẳng mặt phẳng thớ Vỏ sò (concoit) Vỏ sò Độ cứng Mohs 3-3.5 6-6.5 Ánh Thủy tinh, ngọc trai Thủy tinh Ánh thủy tinh đến ánh ngọc trai mặt cát khai Thủy tinh Màu vết vạch Trắng Trắng Trắng Trắng Tính Trong mờ đến suốt Mờ đục Trong mờ đến suốt suốt đến mờ mờ Tỷ 4.3-5 trọng riêng Đa sắc Tính chất khác Nguồn 2,55-2,76 2,65 khơng Khơng Độ hòa tan thấp http://vi.wikipedia org/wiki/Barit 2.71 -Tan axit lỗng -Có thể phát quang đỏ, xanh, vàng màu khác tia sóng ngắn, dài, tia tử ngoại; lân quang http://en.wikipedi a.org/wiki/Feldsp ar Áp điện http://vi.wikiped http://vi.wikipedia ia.org/wiki/Canxi org/wiki/Th t %E1%BA %A1ch_anh − Pyrit chalcopyrit vàng Chalcopyrit Pyrit Vàng (gold) Chalcopyrite on Quartz- St Agnes District, Cornwall, England, UK Pyrite (fool's gold), Huanzala, Peru Tinh thể vàng với độ tinh khiết 99,99% Cơng thức hóa học CuFe FeS2 Au Màu Màu vàng thau, óng ánh màu tía mờ vàng đồng nhạt, vàng kim xỉn Ánh kim vàng Dạng thườn g tinh thể bốn mặt giống hệ bốn phương, thường khối, đơi có dạng chùm lập phương, mặt có sọc, hay dạng bát diện thập nhị diện (diện pyrit) Thường tự mọc lẫn vào nhau, thành khối, tỏa tia, hột, viên dạng vú chuông Dạng khối dạng bột vàng nguyên chất 100% có màu đen, hồng ngọc hay tía cắt nhuyễn Cát khai Không rõ mặt [112] Kém Không Vết vỡ Không phẳng đến khơng Khơng đều, đơi có dạng vỏ sò Vỏ sò Độ cứng Mohs 3.5 6-6.8 2.5 Ánh Kim Kim loại Kim Màu vết vạch Đen xanh nhạt đen ánh lục tới đen ánh nâu; mùi lưu huỳnh Tính mờ Trong đục Trong mờ Đục 10 Tỷ trọng riêng 4.1-4.3 4.95-5.1 15-19 Tính chất khác -Tan HN -Có từ tính bị nung nóng - Khơng hòa tan nước -Thuận từ - Tính dẫn nhiệt điện tốt -Khơng bị tác động phần lớn chất ăn mòn - Nghịch từ -Chiếu sáng - Là kim loại quý hiếm, sử dụng ứng dụng làm tiền tệ Nguồn http://vi.wikipedia.org/ wiki/Chalcopyrit http://vi.wikipedia.org/ wiki/Pyrit http://vi.wikipedia.org/wi ki/V%C3%A0ng − Hematit magnetit Khoáng vật Hematit Hematit bang Michigan, Hoa Kỳ magnetit Magnetit bán đảo Kola, Nga CT hóa học Fe2O3 Fe3O4 Dạng thường tinh Tinh thể mỏng Tám mặt, hạt mịn dạng khối 11 thể Màu Xám kim loại đến đỏ đất Đen xám Cát khai Không Không rõ Vết vỡ Không phẳng đến gần vỏ sò Khơng phẳng Độ cứng Mohs 5.5-6.5 5.5-6.5 Ánh Kim loại Kim loại Màu vết vạch Từ đỏ tươi đến đỏ sẫm Đen Chiết suất Mờ Chắn sáng Tỷ trọng riêng 4.9-5.3 5.17-5.18 Đa sắc Khơng Khơng Tính chất khác Là quặng sắt Có từ tính mạnh loại khống vật ( làm nam châm) Nguồn http://vi.wikipedia.org/wiki/Hematit http://vi.wikipedia.org/wiki/Magnetit 12 − Galenit sphalerit Galenit (Galena) Krystaly galenitu Sphalerit Sphalerit - S.t Andreas Früh (Andel) CT hóa PbS học (Zn,Fe)S Màu Xám chì, bạc Nâu, vàng, đỏ, xanh, đen Dạng thườn g tinh thể Tinh thể khối lập phương, bát diện, khung xương Tinh thể tự hình Dạng hạt thường dạng bán tự hình đến tha hình Colloform Cát khai Hoàn toàn theo khối lập phương Hoàn toàn theo [110] Vết vỡ Nửa dạng vỏ sò khơng phân đến vỏ sò Độ cứng Mohs 2,5 - 2,75 3,5-4 Ánh Kim loại Kim cương, xám thép Màu Xám chì trắng nâu, vàng nhạt 13 vết vạch Tính mờ Tỷ trọng riêng Đục suốt đến mờ, đục có nhiều sắt 7,2 - 7,6 3,9 - 4,2 Tính chất khác chất bán dẫn khơng phóng xạ, khơng có từ tính, huỳnh quang ba màu http://vi.wikipedia.org/wiki/Gale na t/khảo : http://vi.wikipedia.org/wiki/Spha lerit Nguồn − Spinel ruby Cơng thức hóa học Màu Spinel Ruby ( hồng ngọc) Spinel 4.13ct 1.83ct Natural ruby crystals from Winza, Tanzania MgAl2O4 Al2O3:Cr nhiều màu sắc; đỏ hồng đến lam, Gần với màu hồng, pha trộn lục đậm, nâu, đen màu đỏ với màu đỏ thẫm 14 Cát khai không rõ Không hồn tồn Vết vỡ vỏ sò, khơng phẳng Vỏ sò , có mảnh vụn Độ cứng Mohs 7,5–8,0 Ánh thủy tinh thủy tinh, ngọc trai Màu vết vạch trắng trắng Tính suốt đến mờ mờ Trong suốt Tỷ trọng riêng 3,6–4,1 3,97-4,05 Đa sắc khơng Mạnh: tím-đỏ - phớt cam-đỏ Tính chất khơng từ, khơng phóng xạ, khác huỳnh quang (đỏ) Nguồn http://vi.wikipedia.org/wiki/Spinel phát huỳnh quang màu đỏ sóng dài http://en.wikipedia.org/wiki/Ruby Câu Với tính chất vật lý liệt kê đây, tìm khống vật có tính chất vật lý (số ngoặc tính chất số khống vật cần tìm) BL : 15 − Tập hợp dạng đất (1) : Kaolinit − Tập hợp dạng sợi (1) : Tremolit − Không suốt (3) : Pirit, manhetit, graphit − Trong suốt (3): Pha lê tự nhiên, spat băng đảo, topa − Ánh kim loại (4) : Galena, Pyrit, Magnetit, graphit − Ánh thuỷ tinh (4) Fluorit, thạch anh, Coridon, Granat − Màu tự sắc đỏ (2) : Pirop, Rubi − Màu ngoại sắc lục (2) : Actionlit, clorit − Màu giả sắc (1) : Opan − Vết vạch nâu đỏ (1): Hematit − Vết vạch trắng (4) Barit , feldspar , calcit thạch anh − Cát khai hoàn toàn mặt lập phương (1)Halit − Cát khai trung bình (1) Fenspart − Không cát khai (1) Apatit − Vết vỡ dạng vỏ sò (1) Calcit − Độ cứng > 5.5 (3) Thạch anh, Topa, Kim cương − Độ cứng < (2) : Tan, Calcit − Có từ tính (1): Manhetit − Khoáng vật nặng (tỷ trọng >4) (3) :Barit, Bạc, Vàng, Kinova Câu Xác định số phản ánh tính chất ánh khống? Đối với loại ánh, xác định khoảng giá trị? 16 Bl: Ánh xác định tỷ số : R= 100 = R: Hệ số phản xạ (%) : Cường độ ánh sáng tới : Cường độ ánh sáng phản xạ N: chiết suất trung bình khống vật so với khơng khí K: hệ số hấp thụ mơi trường (K=0 khống vật suốt)  Phân loại ánh khoáng vật 1.4 1.9 2.6 Kim cương Thủy tinh 3.0 N Kim Bán kim R (%) 10 19 25 100 Câu Giải thích nguyên nhân gây màu của: ruby, sapphir, spessatin, almandin, emeral, aquamarin, morganit, cordierit, kyanit, rubellit, turquois Bl: Nguyên nhân gây màu :  Ruby: (Al2O3:Cr )do có nguyên tố mang màu đỏ có thành phần khống vật 17  Sapphir (Al2O3) : Mọi màu, ngoại trừ đỏ (hồng ngọc) cam hồng (padparadscha), nguyên nhân màu nhôm  Almandin: (Fe2+3Al2Si3O12): sắt nhôm garnet , màu đỏ đậm, nghiêng sang màu tím Fe2 + 3Al2Si3O12, màu màu sắt  { Ba biến thể beryl: morganit ,aquamarin heliodor}  Emeral:( Be3Al2(SiO3)6::Cr ) Màu xanh ngọc lục bảo xuất pht từ hàm lượng nhỏ Cr vanađi  Aquamarin: (Be3Al2(SiO3)6 ) Beryl tinh khiết khơng màu, thường có lẫn tạp chất : Màu lam nhạt aquamarine Fe2+  Morganit (Be3Al2(SiO3)6 ) Beryl tinh khiết không màu, thường có lẫn tạp chất ; Màu hồng morganit ion Mn2+  Cordierit: ((Mg,Fe)2Al4Si5O18) : khống vật silicat vòng, magie,sắt, nhơm, mang màu pha trộn khoáng vật  Kyanit (Al2SiO5): khoáng vật silicat màu xanh đặc trưng xuất phổ biến pecmatit đá trầm tích bị biến chất giàu nhơm Có thể bị thay nhôm silicat muscovit, pyrophyllit hay kaolinit  Rubellit (, Na(L i ) (OH Al )Al (Si O ) (OH) 1.5 1.5 6 18(BO 3 3) ): Đỏ gemmy giàu Li nhiều (Fe + Mg); Màu sắc cải thiện cách chiếu xạ Ví dụ :"Hot" hồng đến hồng đỏ (thường thấy) kết chiếu xạ không màu, giống màu xanh màu hồng nhạt (không phát được).(?)  Turquoise :( CuAl6(PO4)4(OH)8·4H2O) khống chất phốt phát ngậm nước nhơm đồng, màu từ xanh nước biển ngả sang xanh 18 ( nguồn tham khảo : http://(vi.)(en.)(de.)wikipedia.org/wiki/ , http://www.gemdat.org/ , http://www.mindat.org/ ) Câu Phân biệt cát khai vết nứt? Bl: Trên khống vật quan sát thấy vết nứt giống cát khai Tuy nhiên có nhiều điểm khác: Cát khai Vết nứt + Mặt tinh thể học định + Hướng : xuất theo 1,2,3,4,6 hướng tt học +Mặt cát khai qua mặt song song vơi không gian cách xa + Chỉ có điểm riêng + Hướng trùng với mặt phẳng song tinh, mọc ghép epitaxi trùng với hướng phân bố bao thể (bao thể : s/p phân hủy dung dịch cứng or theo đới phát triển tt ) + tác dụng áp suất định hướng Tài liệu tham khảo chung toàn : Khoáng vật học – Đỗ Thị Vân Thanh 19 ... http://de.wikipedia.org/wiki/Graphit – Barit feldspar calcit thạch anh Barit Feldspar Calcit Thạch anh Feldspar crystal (18×21×8.5 cm)Can xít khúc xạ đúp từ Tinh đám thạch anh Baryt and Dolomit fromJequitinhonha valley, Minas... đối cao Khống vật với cấu trúc phối trí, cấu trúc khung có độ cứng cao Khống vật với cấu trúc lớp có độ cứng thấp Liên quan đến mật độ xếp nguyên tử; khả cát khai yếu có độ cứng cao Hóa trị cation... trọng tăng Hóa trị cation, anion Hóa trị cation giảm, Hóa trị anion tăng ->Tỷ trọng tăng Cát khai Cấu trúc tinh thể Cấu trúc định khoảng cách ion không gian , dễ bị tách theo mặt tinh thể quy định