Fyzikalni vlastnosti nerostu, stupnice tvrdosti, barva, lesk, vryp mineralu

1. MIN 04
FYZIKÁLNÍ
VLASTNOSTI NEROSTu
Záhněda na muskovitu,
Afganistan, foto: J. A. Frelich,
http://www.mindat.org/photo-
74136.html
Katedra chemie FP TUL – www.kch.tul.cz

2. tvrdost
odpor minerálu kladený proti vniknutí cizího tělesa
• závisí na pevnosti vazby mezi částicemi
v krystalové struktuře nerostu – čím je vzdálenost
částic menší, tím je vazba pevnější a nerost tvrdší
• Mohsova stupnice tvrdosti
– desetičlenná stupnice sestavená
Friedrichem Mohsem (1773 – 1839) roku 1824
– každý tvrdší nerost rýpe do předcházejícího
měkčího

3. Mohsova stupnice tvrdosti
není lineární
Friedrich Mohs

4. 1
mastek
http://www.mindat.org/photo-6744.html, foto: John H. Betts

5. 2
sůl kamenná
http://www.mindat.org/photo-4153.html, foto: John H. Betts

6. kalcit – vápenec
3
http://www.mindat.org/photo-373367.html, foto Filip Kopecký, naleziště Grygov u Olomouce

7. 4
fluorit
http://www.mindat.org/photo-282616.html, foto: Lukáš Jankaj, naleziště Křižany u Liberce

8. 5
apatit
http://www.mindat.org/photo-37024.html, foto: Rob Lavinsky, naleziště Afganistan

9. živec 6
http://www.mindat.org/min-
3026.html, foto Rob Lavinsky,
naleziště Madagaskar

10. křemen
7
http://www.mindat.org/min-3337.html,
foto Rob Lavinsky, naleziště Arkansas, USA

11. 8
http://www.mindat.org/photo-
289046.html, foto Rob Lavinsky, naleziště
Nevada, USA
topaz

12. 9
korund
http://www.mindat.org/photo-
37786.html, foto Rob Lavinsky,
New Jersey, USA

13. diamant
10
http://www.mindat.org/
photo-5866.html,
foto John H. Betts,
naleziště Kongo-Zaire

14. hustota
• určuje kolikrát je určitý objem nerostu těžší než stejný
objem destilované vody
• udává se v g/cm3
• rozdílnost hustoty – umožňuje oddělovat těžší nerosty
od lehčích (plavením nebo rýžováním)
• stanovení – pyknometricky
– pomocí Archimedova zákona
– imersním stanovením

15. hustota
Měď 8,9
Stříbro 10,5
Zlato 19,2

16. hustota
Síra 2,07
Grafit 2,26
Diamant 3,52

17. hustota
Sůl kamenná 2,18
Fluorit 3,18
Kryolit 2,96

18. hustota
Pyrit 5,2
Galenit 7,5
Rumělka 8,2

19. hustota
Křemen 2, 65
Rutil 4,23
Magnetit 5,2

20. hustota
Vápenec 2,65
Malachit 3,98
Cerusit 6,53

21. hustota
Modrá skalice 2,28
Sádrovec 2,4
Baryt 4,5

22. hustota
Pyrop 3,65
Spessartin 4,2
Almandin 4,31

23. štěpnost
schopnost nerostu rozpadat se působením vnějšího
tlaku podle svých krystalografických ploch
 vznikají tak štěpné tvary
 krychle (galenit)
 klence ( kalcit)
 hranol
 osmistěn (fluorit)
 dvanáctistěn
 dvojploší

24. štěpnost
• hodnocení štěpnosti
- výjimečná – slídy, tuha
- výborná – sádrovec
- dokonalá – kalcit, diamant, topaz
- dobrá – fluorit, pyroxeny
- nedokonalá – granát, beryl
- žádná - křemen

25. soudržnost
odolnost minerálu vůči lámání, trhání, ohýbání a drcení
• křehký - minerál se velmi snadno poruší a rozpráškuje
• kujný - minerál lze kovat do tenkých lístečků
• řezatelný - minerál lze krájet nožem
• tažný - minerál lze vytahovat do formy drátu
• ohebný - pokud minerál ohýbáme, nevrátí se do
původního stavu ani po odeznění působících sil
• pružný - minerál se po ohnutí opět vrátí do své původní
pozice

26. lom
schopnost nerostů lámat se podle nerovných ploch
• typy lomů podle vzhledu lomové plochy:
- nerovný
- miskovitý
- hladký
- tříšťnatý
- lasturnatý

27. lesk
LESK
vzniká odrazem světla od krystalových nebo
štěpných ploch
má přímou souvislost s fyzikální veličinou –
indexem lomu daného minerálu
čím vyšší index lomu – tím vyšší lesk budou plochy
krystalů vykazovat

28. lesk
• úhel dopadu α se rovná úhlu odrazu ά
• liší se podle povahy povrchu minerálu a množství absorbovaného
světla
• nekovově lesklé - průhledné nebo průsvitné, lesknou se více či méně
silně
• kovově lesklé - krystalové plochy se často silně zrcadlí

29. lesk
LESK
rozlišujeme:
- diamantový lesk (diamant, sfalerit)
- kovový lesk (pyrit, galenit)
- perleťový lesk (slídy, sádrovec)
- skelný lesk (křemen)
- hedvábný lesk
- matný lesk (kaolinit)
- mastný lesk (mastek)
- barevný třpyt (labradorit)

30. barva
barevné nerosty – mají vždy stejnou barvu, liší se
jen odstíny
zbarvené nerosty – jsou zbarvené díky příměsím,
ale vryp zůstává bílý, šedý nebo jen slabě zbarvený
bezbarvé nerosty – jsou čiré, vryp je bílý

31. barva
• způsobena absorbcí světla – pohlcením určitých
vlnových délek viditelného světla dopadajícího na povrch
krystalu
• k pohlcení dochází na elektronech volně pohybujících se
v krystalové mřížce

32. barva
• bezbarvé minerály:
– nedochází k žádnému pohlcování světla ve viditelné
části spektra – křišťál (bezbarvá odrůda křemene) a
bezbarvý diamant
– barevné odstíny způsobené pohlcením odražených
paprsků
nejčastěji od: krystalových ploch
štěpných trhlin
cizorodých uzavřenin

33. barva
• barevné minerály – idiochromatické:
– barevnost způsobena atomy prvků
v krystalové mřížce minerálu

34. barva
• zbarvené minerály – alochromatické:
– zabarvení způsobeno stopovou příměsí nebo
deformací mřížky
– příměsi: mikroskopické částečky
. cizorodé uzavřeniny (pigment)
– různé barevné odrůdy téhož minerálu (různé názvy)
– křemen, korund, kalcit, baryt, aragonit, apatit, beryl

35. pseudochromatické barvy
• duhové a náběhové barvy vznikající při pronikání světla
minerálem nejčastěji na:
štěpných trhlinkách
dvojitých lamelách některých minerálů
růstových vrstvičkách minerálu (na povrchu oxidů a sulfidů)
– labradorit; hematit, limonit, galenit, pyrit, chalkopyrit,

36. vryp
• jemný prášek získaný třením minerálu o destičku z bílého
nepolévaného porcelánu
• je charakteristikou pro určování nerostu
• lepší diagnostický prostředek než barva, protože je
mnohem stálejší

37. vryp
barva prášku, kterou zanechává nerost při otírání
o neglazurovanou bílou porcelánovou destičku
• může se lišit od barvy nerostu
kovově lesklé minerály – vryp bývá tmavší než barva
skelně lesklé minerály – vryp světlejšího až bílého odstínu

38. minerály – křemen SiO2
křišťál citrín růženín ametyst jaspis
achát aventurín záhněda morion

39. minerály – bezbarvé
halit natrolit mesolit gosherit - beryl
NaCl Na2Al2Si3O10• 2H2O Na2Ca2Al6Si9O30 • 8H2O Be3Al2Si6O18
anglesit kalcit apatit dolomit
PbSO4 CaCO3 Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) CaMg(CO3)2

40. minerály – bílé
mullit aragonit sádrovec cerusit
Al2O3 • SiO2 CaCO3 Ca(SO4) • 2H2O PbCO3
hydrozinkit baryt edingtonit borax-tinkal
Zn5(CO3)2(OH)6 BaSO4 Ba2(Al4Si6O20) • 8H2O Na2B4(OH)4 • 8H2O

41. minerály – žluté
síra uranocircit mimetezit chalkopyrit
S Ba(UO2,PO4)2 • 8H2O Pb5(Cl,(AsO4)2) CuFeS2
zlato legrandit beraunit sfalerit
Au Zn2 (AsO4) (OH) • H2O Fe((OH)3, (PO4)2) • 2,5H2O ZnS

42. minerály – červené
auripigment celestin granát - pyrop morganit - beryl
As2S3 SrSO4 Mg3Al2(SiO4)3 Be3Al2Si6O18
cinabarit – rumělka spinel rodochrozit realgar
HgS MgAl2O4 MnCO3 AsS

43. minerály – fialové
lepidolit rubelit - beryl kuprit kalcit
KLiAl(F,OH)2Si4O10 Be3Al2Si6O18 Cu2O CaCO3
čaroit fluorit sugilit chryzoberyl=alexandrit
K(Ca,Na2)2(OH,F) CaF2 KNa2 (Fe2+, Mn2+, Al)2 Si4O10)• 7H2O Al2BeO4

44. minerály – modré
aquamarin –beryl indigolit - turmalín smithsonit benitoit
Be3Al2Si6O18 (OH)4,(BO3)3Si6O18 ZnCO3 BaTi(Si3O9)
azurit linarit labradorit amazonit - beryl
Cu3(CO3)2(OH)2 PbCu(OH)2SO4 (Ca,Na)Al(Si,Al)3O8 Be3Al2Si6O18

45. minerály – zelené
fluorit heliodor - beryl smaragd - beryl fuchsit - muskovit
Al2Be3(Si6O18) Be3Al2Si6O18 Be3Al2Si6O18 KAl(Oh,F)2AlSi3O10 + Cr
peridot -olivín pyromorphit olivenit malachit
(Mg,Fe)2SiO4 Pb5(PO4)3Cl Cu2(OH/AsO4) Cu2 CO3(OH) 2

46. minerály – hnědé
wurzit baryt hematit brookit
ZnS BaSO4 Fe2O3 TiO2
limonit měď hauerit staurolit
směs Fe oxidů Cu MnS2 Fe2AL9Si4O22(OH)2

47. minerály – šedé
kasiterit ortoklas-živec cerusit stříbro
SnO2 KAlSi3O8 PbCO3 Ag
magnezit grafit platina pyrit
MgCO3 C Pt FeS2

48. minerály – černé
bournonit pyrolusit skoryl - turmalín molybdenit
PbCuSbS3 MnO2 (NaFe32+AlFe3+)6 MoS2
(OH)4,(BO3)3Si6O18
antimon galenit magnetit kobaltin
Sb PbS Fe3O4 CoAsS

49. chromatofory
– ionty ovlivňující barvu minerálu:
Fe3+ ... červená, hnědá, červenohnědá (limonit,
hematit)
Fe2+ ... zelená (olivín)
Mn2+ ... růžová (rodochrozit)
Mn3+ ... černá, hnědá (pyroluzit)
Mn4+ ... černá, hnědá (manganit)
Co2+ ... růžová, červená, fialová (kobaltin, erytrin)
Ni2+ ... zelená (garnierit, annabergit)
Cu2+ ... zelená, modrá (azurit, malachit)
Cr3+ ... zelená (uvarovit)

50. mnohobarevnost – pleochroismus
vlastnost některých barevných minerálů měnit barvu
při otáčení jejich výbrusu v polarizovaném světle
• krystaly některých minerálů
mění při natáčení barvu
• safír, rubín, turmalín
• nejlépe tento jev můžeme
pozorovat v polarizačním
mikroskopu
safír

51. mnohobarevnost – pleochroismus
Muskovit pod polarizačním mikroskopem

52. mnohobarevnost – pleochroismus
Biotit pod polarizačním mikroskopem

53. mnohobarevnost – pleochroismus
cordiérit

54. mnohobarevnost – pleochroismus
turmalin
alexandrit

55. mnohobarevnost – pleochroismus
turmalin

56. minerály vícebarevné
fluorit opál
Al2Be3(Si6O18) SiO2
topaz chryzoberyl – alexandrit elbait – turmalín
Al2F2SiO4 Al2BeO4 Na(Ni,Al)3((OH)4,(BO3)3Si6O18)

57. propustnost světla
průhledné (čiré) – propouštějí světlo
poloprůhledné
průsvitné – propouštějí světlo částečně
neprůsvitné – nepropouštějí světlo
opakní – neprůhledné

58. propustnost světla
• průhledné (čiré) – propouštějí světlo
• poloprůhledné
• průsvitné – propouštějí světlo částečně
• neprůsvitné – nepropouštějí světlo
• opakní - neprůhledné
křišťál

59. propustnost světla
fenakit

60. propustnost světla
tanzanit
epidot

61. propustnost světla
thulit

62. dvojlom
Dvojlom je optický jev, kdy při průchodu světla látkou
dochází k rozštěpení paprsku na dva, takže obraz se jeví
jako zdvojený
Nejznámější minerály s dvojlomem – islandský vápenec,
čilský ledek, rutil

63. luminiscence
• světélkování samovolně vycházející z krystalu
termoluminiscence fluoritu

64. fluorescence
světélkování vyvolané ultrafialovými paprsky

65. žáruvzdornost
schopnost některých
minerálů odolávat vysokým
teplotám
– grafit (tuha),
muskovit (světlá slída)
grafit

66. elektrické vlastnosti
zlato
dobré vodiče
– kovy (měď, zlato, stříbro …)
nevodivé
– karbonáty, jílové minerály zlato
polovodivé – sulfidy, selenidy, teluridy

67. magnetické vlastnosti
diamagnetické – slabě odpuzovány
(diamant, halit, křemen)
paramagnetické – nepatrně přitahovány
(rutil, beryl, siderit)
ferromagnetické – silně přitahovány
(železo, kobalt, nikl, magnetit, ilmenit)
magnetit

68. piezoelektrický jev
Piezoelektrický jev (z řečtiny piezein (πιέζειν) – tlačit)
je schopnost krystalu generovat elektrické napětí při jeho
deformování, popřípadě jev opačný, kdy se krystal
v elektrickém napětí deformuje.
Může se vyskytovat pouze u krystalů, které nemají střed
symetrie. Nejznámější piezoelektrické minerály křemen,
berlinit, turmalin, topaz.

69. pyroelektrický jev
Pyroelektřina (z řeckého pyr, oheň a elektřina) je
schopnost některých materiálů vytvářet dočasné napětí,
když jsou vyhřívané nebo chlazené
– změnou teploty mění nepatrně pozice atomů uvnitř
struktury krystalu a dochází tak k polarizaci
– změna polarizace vytváří elektrické napětí na krystalu