najtwardszy ze znanych
minera ów
grafit
Uk ad krystalograficzny to system klasyfikacji kryszta ów ze wzgl du na
uk ad wewn trzny cz steczek w sieci krystalicznej. System wyró nia
siedem uk adów, w których wyró nia si 32 klasy krystalograficzne.
Ka da klasa ma inny rodzaj symetrii w uk adzie cz steczek w krysztale.
Uk ad cz stek wynika po cz ci ze struktury chemicznej cz steczki.
Wi kszo kryszta ów przyjmuje form regularnego wielo cianu.
Zewn trzny kszta t kryszta u (monokryszta u) jest odzwierciedleniem
jego struktury wewn trznej. Wewn trz kryszta u atomy, jony i cz steczki
uporz dkowane przestrzennie w okre lony, regularny sposób.
Uk ady krystalograficzne
" uk ad regularny (sze cienny), np. sól kamienna, diament, magnetyt,
" uk ad tetragonalny, np., cyrkon,
" uk ad heksagonalny, np. beryl,, apatyt,grafit
" uk ad trygonalny, np.kalcyt, korund, kwarc
" uk ad rombowy, np. siarka, baryt,
" uk ad jednosko ny, np. gips,
" uk ad trójsko ny, np. chalkantyt,
Istniej minera y nie maj ce struktury krystalicznej - amorficzne (bezpostaciowe), zwane te
szk ami, np. opal.
Z regu y jednemu zwi zkowi chemicznemu odpowiada jedna klasa krystalograficzna, chocia
niektóre minera y o jednakowym sk adzie chemicznym maj ró budow wewn trzn i nale
do ró nych klas krystalograficznych. Zjawisko to definiuje si jako polimorfizm.
(Polimorfizm pierwiastków chemicznych nazywa si alotropi )
Uk ad regularny - oko o 12% minera ów
Fluoryt  szeroko rozpowszechniony minera .Nazwa pochodzi
od ac. fluctus = fala lub fluere = p yn , z powodu
wykorzystywania tego minera u w hutnictwie jako topnika
oraz ze wzgl du na stosunkowo nisk temperatur jego
topnienia.
Uk ad tetragonalny - oko o 10% minera ów
Cyrkon - to pospolity minera z grupy
krzemianów.
Nazwa nawi zuje do sk adu chemicznego
minera u, pochodzi od perskiego zargun (zar
= z oto, gun = barwa) = z ocisty.
Uk ad heksagonalny - oko o 8% minera ów
Apatyt - minera z gromady fosforanów. Nale y do
minera ów szeroko rozpowszechnionych wyst puj cych
we wszystkich typach ska .
Nazwa pochodzi od gr. apatao = oszukiwa , zwodzi ,
udzi , gdy cz sto bywa mylony z innymi minera ami.
Uk ad trygonalny - oko o 9% minera ów
Rubin - minera z gromady tlenków,
czerwona odmiana korundu. Jest
minera em rzadkim.
Al2O3:Cr+3 - trójtlenek glinu z
domieszkami trójwarto ciowych
jonów chromu.
Twardo w skali Mohsa  9
Uk ad rombowy - oko o 22% minera ów
Anhydryt minera z grupy siarczanów 
siarczan wapnia
Nazwa pochodzi od gr. an = bez i hydro =
woda (anhydros = bezwodny), okre laj ca
jako "gips bez wody".
Uk ad jednosko ny - oko o 32% minera ów
CaSO4�2H2O  uwodniony siarczan (VI) wapnia
monokryszta gipsu
Gips minera z gromady siarczanów.
Nazwa pochodzi od gr. gypsos
ac.gypsum) oznaczaj cego czynno
gipsowania, a tak e kred lub cement.
Nale y do minera ów pospolitych,
szeroko rozpowszechnionych.
Uk ad trójsko ny - oko o 7% minera ów
Chalkantyt  minera z gromady siarczanów .
Minera powszechnie spotykany w wi kszo ci
kopal siarczkowych rud miedzi.
Nazwa pochodzi od gr. chalkos = mied (mosi dz) i
anthos = kwiat (kwiat miedzi); nawi zuje do
wygl du oraz sk adu chemicznego tego minera u.
CIA A STA E
PIRYT CYRKON
KWARC
REGULARNY
TETRAGONALNY HEKSAGONALNY
RUBIN
EPIDOT CHALKANTYT
TRYGONALNY JEDNOSKO NY TRÓJSKO NY
Ten sam pierwiastek lub zwi zek chemiczny w zale no ci od sposobu
powstawania i warunków zewn trznych, w których si znajduje, mo e
wyst powa w ró nych strukturach krystalicznych:
Pierwiastki tworz odmiany alotropowe, np. w giel  diament (regularny),
grafit (warstwowy) i bezpostaciowa sadza.
Zwi zki chemiczne tworz odmiany polimorficzne; np. krzemionka
tworzy cznie z odmian bezpostaciow 8 odmian polimorficznych.
870 C 1470 C 1710 C
-kwarc -trydymit -krystobalit
szk o
(trygonalny) (heksagonalny) (regularny)
575 C 165 C 180-270 C
-kwarc -trydymit -krystobalit
(heksagonalny) (rombowy II) (tetragonalny)
126 C
-trydymit
(rombowy I)
Odmiany polimorficzne (alotropowe) ró ni si zarówno budow krystaliczn ,
jak i w ciwo ciami fizycznymi
Rzeczywiste cia a sta e ró ni si od cia idealnych
na skutek:
-Utworzenia si struktury mozaikowej, w której
tylko najmniejsze (~ 10-7 m) obszary s
zbudowane jak monokryszta y.
- Utworzenia si konglomeratu (polikryszta u)
sk adaj ce si z ma ych ( ~ 10-2  10-5 m)
kryszta ów, stanowi cych nieregularne ziarna,
oraz wyst powania porów i wtr ce (inkluzje).
- Defektów (~ 10-10 m) struktury sieciowej: luki,
obce atomy lub jony, mi dzyw la (atomy w
przestrzeni mi dzysieciowej), dyslokacje
(zniekszta cenia sieci krystalicznej).
Krzemiany
Krzem to drugi pierwiastek po tlenie najcz ciej wyst puj cy w skorupie ziemskiej
Ditlenek krzemu  produkcja cementu, betonu, ceramiki i szk a
SiO2 w przyrodzie
Trydymit
Kwarc
krystobalit
opale
Przemiany polimorficzne SiO2
 ciwo ci dwutlenku krzemu:
- odporny na dzia anie kwasów, jedynie z kwasem fluorowodorowym
tworzy gazowy SiF4 (jednak e odmiany wysokoci nieniowe s odporne
na dzia anie HF)
- SiO2 reaguje w wysokiej temperaturze z zasadowymi tlenkami i
wodorotlenkami
Kwasy krzemowe i ich sole
Najbardziej znany kwas ortokrzemowy H4SiO4, jest on nietrwa y i w wyniku kondensacji
tworzy el krzemionkowy (silika el)
Jego kszta t, oraz - co wa ne - porowata
struktura, pozostaj nie zmienione
nawet po ca kowitym wysuszeniu
tworz c olbrzymi powierzchni , dzi ki
czemu silika el posiada w asno ci
rozdzielcze i osuszaj ce. Zastosowanie:
chromatografia jako faza stacjonarna,
rodek osuszaj cy, a tak e jako
wype niacz w przemy le gumowym, oraz
no nik katalizatorów.
wysypowa
grupowa
cuchowa warstwowa
Struktury krzemianów
Krzemiany wapniowe spo ród wszystkich krzemianów maj najwi ksze
znaczenie w przemy le cementowym i szklarski:
- krzemian trójwapniowy  alit (3CaO � SiO2 - C3S)
- krzemian dwuwapniowy  belit (2CaO � SiO2 - C2S)
- dwukrzemian trójwapniowy  rankinit (3CaO � 2SiO2 - C3S2)
- krzemian wapniowy  wolastonit (CaO � SiO2 - CS)
Gliniany
Glin jest po tlenie i krzemie trzecim najcz ciej wyst puj cym w skorupie ziemskiej
pierwiastkiem
Tlenek glinu Al2O3  korund  temperatura topnienia ok. 2050 C, du a twardo (9 w
skali Mohsa), du a odporno chemiczna
W uk adzie SiO2  Al2O3 wyst puj wa ne w produkcji materia ów ogniotrwa ych
minera y: krystobalit, a zw aszcza mulit, który jest podstawowym sk adnikiem
wyrobów szamotowych
Tlenek glinu otrzymuje si z boksytów
siarczany
W budownictwie maj znaczenie siarczany wapnia (gips i anhydryt) jako
spoiwa oraz SO2 i SO3 jako czynnik korozyjny
 glany
Kamie wapienny jest podstawowym materia em do otrzymywania
wapna palonego, cementu i szk a. Jego podstawowym sk adnikiem jest
glan wapnia
Tlenki w gla CO2 i CO to gazy bezbarwne, bezwonne i bez smaku.
Powietrze zawieraj ce CO2 nawet do 30 dm3/m3 mo e by wdychane
przez d szy czas bez szkody dla cz owieka. W przeciwie stwie do tego
zawarto w powietrzu CO  0,5 dm3/m3 w krótkim czasie powoduje
mier .
Potasowce i wapniowce
Alkalia to wodne roztwory wodorotlenków sodu i potasu (równie Li,
RB, Cs)
Ziemie alkaliczne to wodorotlenki wapniowców tj. wapnia, strontu,
baru, berylu i magnezu
Ska y naturalne
Kamienie to niejednorodne mieszaniny minera ów, sk adaj si z
powsta ych w sposób naturalny zespo ów ziaren jednego lub kilku
rodzajów minera ów. Mo emy podzieli je na materia y kamienne
lu ne i zwarte (lite)
Materia y kamienne lu ne  kruszywa  s sztucznie zlepiane przy
udziale spoiw i lepiszczy, np. piasek i wir + cement i woda beton
Spoiste: i y i gliny
Niespoiste: piaski i wiry
Materia y kamienne zwarte w budownictwie u ywane s jako
materia y konstrukcyjne lub ok adzinowe
Ze wzgl du na sposób powstawania ska rozró nia si :
- ska y magmowe (np. granit i bazalt) powstaj w wyniku krzepni cia
krzemianowych stopów (magmy) w zewn trznej warstwie skorupy
ziemskiej
- ska y osadowe (np. piaskowce) powstaj na drodze przemian
chemiczno-fizycznych lub biologicznych np. w wyniku wietrzenia ska
pierwotnych na skutek zmian temperatury
- ska y metamorficzne - przeobra one (np. gnejs i marmur) powstaj na
drodze przemian ska pierwotnych np. nadtapiania
Przemys owe materia y odpadowe
le metalurgiczne
Popio y lotne
Gipsy odpadowe
 le matalurgiczne
Powstaj jako produkt odpadowy podczas hutniczej przeróbki rud.
Na ka 1 ton eliwa powstaje 1 tona la.
Powstaje on z zanieczyszcze rudy (ska a p onna) i dodatków (topików)
SiO2 + 2CaCO3 Ca2SiO4 + 2 CO2
ska a p onna topik el
 le metalurgiczne
le ró ni si swoimi w ciwo ciami, w zale no ci od szybko ci
ch odzenia:
- powolne ch odzenie, powstaje bardzo odporny materia , który
stosuje si jako t ucze i wir
- szybkie ch odzenie, przez studzenie w wodzie powstaje
bezpostaciowy piasek lowy ( piasek hutniczy ) który po zmieleniu
dodawany jest do cementów
 le metalurgiczne
Mikrokrzemionka  otrzymywana przy produkcji stopów elazo
krzemu lub krzemu metalicznego
Mikrokrzemionka jest stosowana jako warto ciowa domieszka do
cement uszczelniaj cymi beton przez wype nienie przestrzeni mi dzy
cz stkami.
Popio y lotne
Mo na u ywa jako sk adnik mieszanych spoiw hydraulicznych b
jako mikrokruszywa do betonu
Odpady gipsowe
Odpady z przemys u chemicznego: z produkcji kwasu fosforowego 
fosfogipsy, kwasu fluorowodorowego  fluorogipsy, kwasu borowego 
borogipsy
1 tona kwasu fosforowego = ok. 5,5 tony odpadu
Po odpowiedniej przeróbce powstaj z nich spoiwa fosfogipsowe,
które maj w budownictwie podobne zastosowanie jak gips
budowlany
Gips z instalacji odsiarczania elektrowni.