Analiza proszkowa- zalety-możliwość analizowania wyłącznie fragmentu dyfraktogramu, dokładna analiza w wąskim zakresie kątowym, metoda nie niszcząca.

Ciało krystaliczne-stan krystaliczny materii-ich istotną cechą jest uporządkowanie atomów polegające na periodycznym ich rozmieszczeniu wzdłuż określonych warunków przestrzeni

Dwójłomność-zjawisko anizotropii optycznej kryształów odkryte w 1669 r.W kryształach wykazujących zjawisko dwójłomności (np. kwarc, cyrkon, lód, beryl itd.) światło załamując się, rozszczepia się na dwa promienie: zwyczajny i nadzwyczajny.Promień zwyczajny znajduje się w płaszczyźnie padania światła i spełnia zwykłe prawo załamania (dla współczynnika załamania światła n_w), natomiast promień nadzwyczajny odchylony jest na ogół od tej płaszczyzny i opisuje go współczynnik załamania zależny od kąta padania (n_E). Jeśli n_w-n_z<0, to kryształ nazywa się optycznie ujemnym, a przy n_E>n_w - optycznie dodatnim. Wartość dwójłomności określa różnica:

Izomorfizm-zjawisko tworzenia przez różne substancje chemiczne identycznych lub prawie identycznych kryształów; także zdolność wymiany podobnych jonów w strukturze kryształu. Jony te powinny mieć zbliżone rozmiary i własności polaryzacyjne.

Koordynacja-znajomość wartości promieni jonowych i atomowych pozwala z dużym prawdopodobieństwem przewidywać sposób układania się jonów i atomów w ciałach krystalicznych. Jony i atomy podporządkowują sobie otaczające je atomy i jony. Jony otaczające się z jonami innego znaku tworzą charakterystyczne zespoły tzw. układy koordynacyjne.

Krystalochemia- dział krystalografii zajmujący się badaniem zależności pomiędzy strukturą kryształów a ich składem chemicznym i wynikającymi z tego właściwościami. W krystalochemii węzłom sieci nadaje się realny sens fizyczny (atomy,jony,drobiny)

Krystalografia geometryczna-zajmuje się zewnętrzna postacią geometryczną,czyli morfologią kryształu

Kryształy- ciało stałe o uporządkowanej, prawidłowej strukturze wew., mające naturalną postać wielościanu; elementy składowe (atomy, jony, cząsteczki) rozmieszczone są w węzłach sieci przestrzennej; wielościanowa postać kryształu jest zewnętrznym objawem jego struktury sieciowej; kryształy powstają z substancji ciekłych, gazowych lub stałych w określonych warunkach temp., ciśnienia i składu chemicznego.

Kryształy anizotropowe- to kryształy w których prędkość rozchodzenia się światła zależy od kierunku jego rozchodzenia się-są to kryształy wszystkich układów poza regularnym. Dzielą się na kryształy optycznie jednoosiowe(układ trygonalny, tetragonalny, i heksagonalne. Mają one dwa skrajne współczynniki załamania światła n_W (promień zwyczajny) i n_E ( promień nadzwyczajny ) i kryształy optycznie dwujosiowe ( układ rombowy, jednoskośny i trójskośny ). Charakteryzuje się je za pomocą trzech współczynników załamania światła (n
<n
<n
) w trzech kierunkach prostopadłych.

Kryształy izotropowe-to te w których prędkość rozchodzenia się światła jest stała i nie zależy od kierunku jego rozchodzenia się- są to kryształy układu regularnego

Liczba koordynacyjna jonu-to ilość odmiennie naładowanych jednakowych jonów, które go bezpośrednio otaczają. Zależy ona od stosunku wartości promieni kationów i anionów: r_k : r_a. Im większy jest promień kationu tym większa jest liczba koordynacyjna.

Maskowanie pierwiastków rzadkich-np. poszukiwany Rb nie tworzy własnych minerałów ale zamaskowany jest w minerałach potasu lokując się na sieciach krystalicznych

Metody badań minerałów i skał

1)badania terenowe- rozpoznawanie minerałów na podstawie cech zewnętrznych i prostych reakcji chemicznych (ciężar, łupliwość, twardość, barwa i własności magnetyczne)

2)badania laboratoryjne- oznaczanie gęstości minerałów, rozdzielanie minerałów i analiza granulometryczna.

Metody optyczne- oznaczanie cech optycznych minerałów, identyfikacja minerałów (refraktometry i mikroskopy polaryzacyjne) , preparatyka mikroskopowa, specjalne metody mikroskopowe (mikroskopia: w podczerwieni, fluorescencyjna, fazowo-kontaktowa, steoroskopowa i termiczna ) , analiza geometryczna skał ( stoliki integracyjne )

Metody dyfraktometryczne- rentgenowska analiza fazowa, neutronografia, elektronografia ( dyfrakcja elektronów )

Metody spektroskopowe- wykonywane są w podczerwieni

Metody chemiczne- spektralna analiza emisyjna, analiza aktywacyjna, rentgenowska analiza fluorescencyjna, atomowa analiza spektralna (ASA) rentgenowska analiza spektralna w mikroskopach ( mikrosonda elektronowa )

Mikroskopia elektronowa -transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM), skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) z przystawką mikroanalizy chemicznej

Mineralogia-nauka o minerałach, ich właściwościach fizyko-chemicznych, pochodzeniu, przeobrażeniach, rozmieszczeniu w skorupie ziemskiej; wchodzi w zakres nauk geologicznych i jest powiązana z krystalografią (nauka o wewnętrznej i zewnętrznej strukturze oraz fizycznych i fizykochemicznych właściwościach kryształów), petrografią(nauka o skałach, ich składzie fizyko-chemicznym, powstawaniu, przemianach, występowaniu w skorupie Ziemi)i geochemią(nauka zajmująca się występowaniem i krążeniem na Ziemi pierwiastków chemicznych oraz ich rolą w różnorodnych procesach geologicznych).

Mikroskop-budowa

Tok badań mikroskopowych:

1)przygotować mikroskop do pracy (polaryzator i analizator pod kątem 90^o)

2)badania w świetle drugiej pracy jednego nikola (wielkość i pokrój kryształów, przejrzystość, relief, pleochrozm, łupliwość, wrostki, względny współczynnik załamania światła )

3)badania w świetle drugim-spolaryzowanym przy skrzyżowaniu dwóch nikoli (XN)

4)badanie konoskopowe (w świetle zbieżnym przy XN)

-kryształ jednoosiowy - czarny krzyż na obrazie

-kryształ dwuosiowy - czarne łuki (izogiry)

Minerały-związek chemiczny, pierwiastki lub ich mieszaniny oraz roztwory stałe, powstałe w skorupie ziemskiej jako produkt procesów geologicznych lub kosmologicznych; występuje gł. w postaci krystalicznej o określonym składzie i własnościach fizycznych.

Osie optyczne- kierunki w których biegną promienie mające równe współczynniki załamania światła.

Parageneza- wspólne występowanie szeregu minerałów (lub skał), uwarunkowane kolejnością ich powstawania w tym samym środowisku fizykochemicznym i pod wpływem tych samych procesów geologicznych.

Pleochroizm- zdolność niektórych kryształów do zmiany barwy podczas ich obrotu pod wpływem spolaryzowanego liniowo światła; wielobarwność, polichroizm.

Podstawienia izomorficzne-np. kadm wykazuje silne powinowactwo krystalochemiczne z cynkiem.

Sfaleryt- wzór stechiometryczny- ZnS

wzór rzeczywisty- (Zn,Cd,Fe,Mn)S

Polaryzacja jonowa- przesunięcie jonów w krysztale jonowym, komórce roślinnej lub zwierzęcej zachodzące pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego, które powoduje w nich biegunowe ułożenie jonów o przeciwnych znakach. Polaryzacja bierna-podatność na deformacje-typowa dla anionów. Polaryzacja czynna-zdolność deformacyjna- właściwa kationom

Polimorfizm- występowanie minerałów-także pierwiastków (alotropia) i związków chemicznych-o tym samym składzie chemicznym w kilku odmianach, różniących się strukturą, postaciami krystalograficznymi, własnościami fizycznymi i niektórymi chemicznymi. Polimorfizm wykazują, np. węgiel(odmiany - grafit i diament),węglan wapnia (aragonit, kalcyt i veteryt).

Postacie krystalograficzne-dzielimy na proste i złożone Kryształy ograniczone ścianami jednoznacznymi to postacie proste. Ściany jednoznaczne mają w idealnych bryłach geometrycznych jednakowy kształt i wielkość. Postacie złożone to kombinacja różnych postaci prostych, obejmuje ona przestrzeń przenikających się postaci prostych

Prawo stałości kątów- prawo krystalografii geometrycznej stwierdzające, że kąty zawarte pomiędzy analogicznymi ścianami kryształu danego rodzaju mają stałą wartość w ustalonej temperaturze i ciśnieniu. Sformułowane w 1669 przez duńskiego lekarza i przyrodnika N. Stensena

Preparat mikroskopowy-in. cienka płytka. Uzyskuje się go dzięki odpowiedniej obróbce szlifierskiej wyciętego fragmentu skały lub minerału (20x20 mm.) przyklejonego balsamem kanadyjskim na szkiełko podstawowe. Przez obróbkę proszkami szlifierskimi uzyskuje się konieczną grubość próbki od 0,02 do 0,03mm. Następnie na preparat nakłada się szkiełko nakrywkowe przyklejając je ponownie balsamem kanadyjskim

Procesy krystalizacji- minerały powstają w wyniku procesów zachodzących w trzech fazach( stałej ciekłej i gazowej). Poznanie tych procesów pozwala odczytać warunki krystalizacji zachodzące w naturze a w technologiach sterować procesami syntezy monokryształów lub agregatów polikrystalicznych.

Krystalizacja z fazy ciekłej:

-przez ochładzanie stopów (np. krystalizacja z magmy) MARMUR, GRANIT

-przez ochładzanie roztworów (np. procesy hydrotermalne) ARSEN , CYNK

-przez odparowanie roztworów nasyconych HALIT

-przez wytrącanie z roztworów kryształów w wyniku reakcji chemicznych lub zmiany stężenia składników KALCYT ,CHALCEDON

-przez rekrystalizacje żeli i zawiesin koloidalnych

Krystalizacja z fazy stałej:

-przemiany polimorficzne GRAFIT> DIAMENT

-dyfuzja atomów (jonów) lub drobin do struktury krystalicznej minerału GRANIT

-rekrystalizacja ciał stałych amorficznych SZKLIWO WULKANICZNE

Krystalizacja z fazy gazowej:

-przez kondensacje pary SIARKA RODZIMA

Promienie jonowe-w klasycznym modelu kryształu jonowego, każdemu jonowi przypisuje się kulistą strefę oddziaływania, której promień to promień jonowy. Prawidłowości dotyczące promieni jonowych: jeżeli dany pierwiastek tworzy kation i anion to promień anionu jest > od promienia atomowego a promień kationu < od promienia atomowego; promienie jonów tego samego pierwiastka są tym większe im większe są ich ładunki ujemne a tym mniejsze im większe są ich ładunki dodatnie.

Rentgenowska metoda Debye-Sherrer-Hulla-podstawowy sposób identyfikacji minerałów i wszelkich innych ciał krystalicznych. Zalicza się do metod oznaczania składu fazowego. Zasada DSH opiera się na tym że nieznane ciało krystaliczne bada się w postaci sproszkowanej. W takim preparacie zawsze pewna ilość ziarn jest tak zorientowana względem padających promieni Rentgenowskich że spełnia warunek interferencji Bragga, dając refleksy od systemów równoległych płaszczyzn sieciowych. Odstęp takich płaszczyzn oznaczamy jako d i można go wyliczyć ze wzoru Bragga: nλ = 2dsinθ n-liczba całkowita(rząd refleksu)

Równanie Bragga- warunek opisujący kierunek położeń maksimów interferencyjnych promieni rentgenowskich (interferencja fal) ugiętych (dyfrakcja fal) na sieci krystalicznej kryształu:

λ = 2d_hklsinθ

λ -długość fali promieniowania rentgenowskiego

d_hkl- odległość między płaszczyznami sieci krystalicznej,

θ - kąt pomiędzy powierzchnią kryształu a kierunkiem padania promieni rentgenowskich.

Warunek Braggów-Wulfa jest również spełniony dla fal de Broglie elektronów, neutronów itp. Wykorzystywany jest w badaniach struktury kryształów.

Sieć przestrzenna- schemat przestrzennej struktury kryształu. S.P. zbudowana jest z nieskończenie wielu ściśle i periodycznie ułożonych komórek elementarnych. Typ sieci przestrzennej jest wynikiem wypadkowych geometrycznych stosunków między atomami i jonami,które biorą udział w budowie chemicznej ciał krystalicznych.

Substancje mineralne- bezpostaciowe, niekrystaliczne ciała stałe, np. szkliwo wulkaniczne- ciało w stałym stanie skupienia o nieuporządkowanej (nieprawidłowej) budowie wewnętrznej, nie tworzące kryształów

Sukcesja-następstwo ,kolejność krystalizacji minerałów. Te minerały które krystalizują wcześniej mają lepiej wykształcone postacie krystalograficzne.

Symetria kryształów-prawidłowe powtarzanie się w przestrzeni jednakowych pod względem fizycznym i geometrycznym części kryształów takich, jak: ściana, krawędź, naroże; Symetrie kryształów określa się przy pomocy tzw. makroskopowych elementów symetrii i środka symetrii, osi i płaszczyzny symetrii oraz osi przemiennej; sieć przestrzenna kryształu ma te same elementy symetrii, co jego postać zewn.; może też mieć złożone elementy symetrii: osi śrubowe, płaszczyzny poślizgu.

Szereg izomorficzny- jednakowo wyglądający, mający jednakową postać, a inny skład, np. są to niektóre minerały o tej samej strukturze, ale innym składzie chemicznym (FAJALIT,FOSTERYT tworzą szereg izomorficzny o nazwie grupa oliwinów)

Układ krystalograficzny- najstarszy i najczęściej stosowany w krystalografii podział wszystkich kryształów na 7 rozłącznych zbiorów. Kryształy należące do każdego U.K. cechuje inny rodzaj symetrii punktowej. Elementy symetrii determinujące ten podział narzucają specyficzne ograniczenia na parametry sieci przestrzennych kryształów należących do poszczególnych U.K. Istnieje sześć U.K.:

-trójskośny 

γ
^ a
b
c -v C

-jednoskośny γ^ 
^ a
b
c L²vP

-rombowy γ^ a
b
c 3L²v L²+2P

-tetragonalny γ^ a = b
c L⁴v Ls₆⁴

-heksagonalny ___^ γ^ a₁=a₂=a ₃
c L

L₃ v Ls ₆

-regularny γ^ a=b=c 4L³ v 4L⁶s

Wewnętrzna budowa kryształów- badania te w 1912r. zapoczątkował Laue ,który uzyskał efekt dyfrakcji na krysztale, co udowodniło fakt iż istnieje uporządkowana sieć kryształów . Rozróżnia się cztery zasadnicze typy sieci krystalicznych: cząsteczkowa (kryształy o takiej sieci krystalicznej stanowią dobre izolatory),atomowa(kryształ o takiej sieci krystalicznej jest izolatorem lub półprzewodnikiem),jonowa(kryształ o takiej sieci krystalicznej jest w temperaturze pokojowej izolatorem lub półprzewodnikiem, w wysokich temperaturach wykazuje przewodnictwo jonowe),metaliczna (kryształ o takiej sieci krystalicznej jest dobrym przewodnikiem)Geometrycznym odpowiednikiem sieci krystalicznej, w którym zamiast cząstek rozpatruje się punkty geometryczne, jest sieć przestrzenna kryształu

Wiązania chemiczne w kryształach-są to wiązania: kowalencyjne, jonowe, metaliczne i resztkowe. Ze względu na wiązania chemiczne wyróżniamy: kryształy homodesmiczne- dominują wiązania jednego rodzaju, np. halit- NaCl- tylko wiązanie jonowe, diament- C tylko wiązanie atomowe i kryształy heterodesmiczne- mogą wystąpić np. dwa rodzaje wiązań np. kalcyt - CaCO₃- wiązanie atomowe i jonowe.

Załamanie światła w kryształach

1. pojedynczo załamują światło- kryształy układu regularnego i ciała bezpostaciowe

2. podwójnie załamują światło- kryształy pozostałych sześciu układów

Zasada paralelizmu-między zewnętrzną wielościenną postacią kryształów a ich budową wewnętrzną istnieje związek który ujmuje ta zasada. Ściany kryształów są równoległe do ich płaszczyzn sieciowych ,a krawędzie do prostych sieciowych

RUDY METALI SZLACHETNYCH

PLATYNA pierwiastek chem. o l.at.78, należący do grupy niklowców. W platynie rodzimej występuje często iryd, rodan, pallad a także domieszki Au i Ag. Wytrąca się w procesie krystalizacji magmy w etapach początkowych- skały magmowe (ultra zasadowe i zasadowe). Krystalizuje w układzie regularnym

-b.srebrzystobiała,

-p.metaliczny,

-r.szara

-tw. około 4

-kowalna, ciągliwa i trudno topliwa

-często tworzy naskorupienia

-chemicznie odporna, ulega dopiero działaniu m.in. wody królewskiej, chloru, fluoru.

-ma zdolność pochłaniania gazów

-stosuje się do wyrobu naczyń laboratoryjnych, elektrod, termoogniw, termometrów niskotemperaturowych, jako powłoka ochronna, katalizator wielu reakcji oraz w medycynie i jubilerstwie.

- gł. producenci- RPA, Rosja, Kanada, USA

PLATYNOWCE -pierwiastki VIII grupy (w okresach 5 i 6) w układzie okresowym: ruten, rod, pallad(platynowce lekkie), osm, iryd, platyna (platynowce ciężkie) . Platynowce są metalami szlachetnymi o zbliżonych własnościach chemicznych. Występują najczęściej na +2, +3 i +4 stopniu utlenienia. Najbardziej rozpowszechniony w skorupie ziemskiej jest osm, najmniej platyna.

SERBRO pierwiastek chemiczny należący do grupy I B w układzie okresowym.Znanych jest 29 izotopów srebra, w tym 2 trwałe.Występuje w postaci siarczków, tellurków, podstawia się izomorficznie z siarką.W przyrodzie srebro występuje w stanie rodzimym oraz w minerałach tj.: argentycie Ag₂S, stefanicie Ag₅SbS₄, i in. Towarzyszy także rudom innych metali, głównie ołowiu i miedzi . W związkach chemicznych występuje na +1 i +2 stopniu utlenienia. Większość soli srebra jest trudno rozpuszczalna w wodzie (sole srebra są trujące). Powstaje ono w końcowej fazie krystalizacji magmy- skały magmowe kwaśne (klasy granitu). Krystalizuje w układzie regularnym.

-b.biała, srebrzysta

-p.metaliczny

-r.srebrzystobiała

-kowalny i ciągliwy metal,

-tw.2-3

-jest mało aktywne chemicznie

-niekiedy tworzy dobrze wykształcone kryształy, częściej występuje w formie dendrytu, drobnych wypryśnięć

-bardzo dobrze przewodzi prąd i ciepło.

-srebro jest używane jako katalizator w syntezie chemicznej, surowiec do wyrobu: biżuterii, części elektronicznych, akumulatorów, aparatury chemicznej, monet, luster. Związki srebra są ważnymi odczynnikami chemicznymi, odgrywają zasadniczą rolę w procesach fotograficznych, w lecznictwie

-gł. producenci Mesyk, USA, Peru, Kanada

POLSKA-Grn. Śląsk, Olkusz, Dln. Śląsk, Ś.K.Z.K., Karczówka (k. Kielc)

ZŁOTO pierwiastek chemiczny należący do grupy I B w  układzie okresowym. Znane są jego 32 izotopy, w tym 1 trwały: ¹⁹⁷Au. W przyrodzie złoto występuje w  stanie rodzimym oraz w minerałach: kalawerycie AuTe₂ ,sylwanicie (Au, Ag)Te₄ i in. Towarzyszy także rudom niektórych metali, gł. Cu i platynowców. W związkach chemicznych występuje na +1 i +3 stopniu utlenienia, sporadycznie także na -1, +5, +7. Jest związane z końcowym okresem krystalizacji magmy. Krystalizuje w układzie regularnym.

-b. żółta,

-p.metaliczny

-r.złocistożółta do srebrzystej

-miękki, kowalny i ciągliwy metalem

-tw. 2.5-3

-tworzy nieregularne grudki, blaszki,

-bardzo dobrze przewodzi prąd i ciepło

-jest mało aktywne chemicznie,

-w temp. pokojowej wykazuje odporność na działanie większości kwasów

-rozpuszcza się w wodzie królewskiej i in. mieszaninach niektórych kwasów oraz w roztworze cyjanku potasu (w obecności utleniaczy).

-gł. producenci- RPA, USA, Rosja, Australia

POLSKA- Złotoryja, Bolesławiec, Lwówek, Złoty Stok

RUDY ŻELAZA

GOETHYT FeOOH, żelaziak brunatny wodorotlenek żelaza, powstaje wskutek utlenienia minerałów zawierających żelazo.Jest głównym składnikiem limonitu.Krystalizuje w układzie rombowym.

-b.brunatna

-p.diamentowy lub metaliczny

-r.brunatna

-tw. 5-5.5

-skupienia drobno-skryto-krystaliczne

HEMATYT -Fe₂O₃ tlenek żelaza, jedna z najważniejszych rud żelaza. Krystalizuje w układzie trygonalnym tworząc romboedry.

-b. żelazisto-czarna lub stalowoszara,

-p. półmetaliczny

-r. wiśniowo-czerwona

-brak łupliwości

-przełam ziarnisty, zbity

-b.grubokrystaliczny

-tw. 6,5

-skupienia drobnokrystaliczne(ziarniste,włókniste)

-czyste odmiany sproszkowanego hematytu stosowane są do produkcji farby czerwonej, tzw. czerwieni żelazowej.

POLSKA- Rudki, Huciska (Tatry) i Dolny Śląsk.

ILMENIT FeTiO₃, jedna z najważniejszych rud tytanu. Zawiera domieszki magnezu, manganu i innych metali, niekiedy promieniotwórczych. Krystalizuje w układzie trygonalnym

-b.żelazistoczarna lub stalowoszara

LIMONIT Fe₂O₃+nH₂O, mieszanina mineralna o zmiennym składzie. Należy do najpospolitszych związków żelaza.Nigdy nie występuje w postaci pokładów, lecz stanowi składnik większych serii osadowych

-b.czarnobrunatna, koloru goździków (przyprawy), żółtawobrunatna, żółta,

-p.ziemisty lub szklisty

-tw.od 4-5,5

-r.brązowa

-brak łupliwości

-brak przełamu

-zbite naskorupienia masy

- stanowi surowiec do wyrobu farb, stosowany czasem do wytopu żelaza, a także jako żółta farba ziemna.

POLSKA - Tatry i G. Świętokrzyskie.

MAGNETYT Fe₃O₄, tlenek dwużelaza(III) i żelaza(II). Najbogatsza ruda żelaza (w stanie chemicznym czystym zawiera 72,9% żelaza).Zwykle zawiera domieszki chromu, wanadu i tytanu. Złoża powstały w procesie dyferencjacji magmy.Silnie magnetyczny minerał krystalizujący w układzie regularnym

-b. żelazistoczarna(w świetle odbitym szara z odcieniem brunatnawym).

-p.metaliczny

-r.czarna

-tw. 5,5

-niewyraźna łupliwość

-nierówny przełam

-skupienia ziarniste, nieforemne

POLSKA-Kowary, a niewielkie złoża są w rejonie Sudetów i w północno-wschodniej części kraju.

SYDERYT FeCO₃ węglan żelaza. Występuje w złożach hydrotermalnych, jako produkt metasomatozy innych skał węglanowych (syderytyzacja), wytrąca się też w formie osadu w płytkich zbiornikach wodnych ubogich w tlen. Stanowi składnik osadowych skał żelazistych. Krystalizuje w układzie trygonalnym, tworząc kryształy w formie romboedru.

-b. szara, żółta, zółtobrunatna, brunatna, do czarnej

-p. szklisty lub perłowy

-r.biała

-łupliwość doskonała

-tw. 3,5-4,5.

-kruchy

-często ma budowę oolitową

POLSKA- okolice Częstochowy, Kłobucka, Łęczycy, Starachowic.

ŻELAZO RODZIME pierwiastek chemiczny należący do grupy VIII B (żelazowce) w układzie okresowym.Znanych jest jego 15 izotopów, w tym 4 trwałe. Należy do pospolitszych pierwiastków w skorupie ziemskiej. Tworzy cztery odmiany alotropowe:α (trwała w temperaturze do 768^oC, ma własności ferromagnetyczne),β (trwała w temperaturze 768-910°C, paramagnetyczna),γ (trwała w temperaturze 910-1400°C) i δ (trwała w temperaturze powyżej 1400°C).

- b.srebrzystobiała

-miękki , kowalny i ciągliwy metal.

-stosowany do wyrobu rdzeni elektromagnesów, produkcji stopów ,farb, materiałów ściernych. Izotopy ⁵⁹Fe i ⁵⁵Fe wykorzystywane są w badaniach biochemicznych.

POLSKA-Kowary, Janowa Góra, Krzemionka k. Suwałk, Łęczyca, Częstochowa, Rudki

RUDY METALI KOLOROWYCH

CYNA pierwiastek chemiczny należący do grupy IV A w układzie okresowym.W przyrodzie cyna występuje w minerałach - kasyterycie SnO₂ oraz stanninie Cu₂FeSnS₄. Jest otrzymywana z kasyterytu przez redukcję węglem. Występuje w trzech odmianach alotropowych. W związkach chemicznych cyna występuje na -4, +2 i +4 stopniu utlenienia. Wykazuje odporność na działanie czynników atmosferycznych. Ulega działaniu mocnych kwasów i stężonych, gorących wodorotlenków alkalicznych

-b. szara -krystalizuje w układzie regularnym, ma postać proszku i własności półprzewodnikowe.

- b. biała -metaliczna, jest srebrzystobiała z odcieniem niebieskawym, krystalizuje w układzie tetragonalnym.

-b. odporna na wietrzenie

- jest składnikiem brązów, stopów łożyskowych i czcionkowych oraz stopów do lutowania.Przedmioty metalowe (np. blachę do produkcji puszek konserwowych) poddaje się cynowaniu, czyli pokrywaniu ochronną warstwą cyny. Główny materiał wyrobów konwisarskich, użytkowych i artystycznych.

POLSKA-Gierczyn

CYNK , pierwiastek chemiczny należący do grupy II B w układzie okresowym. Znanych jest kilkanaście izotopów cynku.Powstaje w końcowym etapie krystalizacji magmy.W przyrodzie cynk występuje w minerałach - blendzie cynkowej i wurcycie ZnS, smitsonicie ZnCO₃ itp. W związkach chemicznych występuje na +2 stopniu utlenienia. Warstewka tlenku, wytwarzająca się na powierzchni cynku, chroni go przed działaniem czynników atmosferycznych.

-b.niebieskawo- srebrzysta

-składnik wielu stopów (mosiądze, brązy, tombak). W skali laboratoryjnej cynk bywa stosowany jako środek redukujący lub czynnik do wydzielania wodoru. Związki cynku służą do produkcji farb cynkowych, farmaceutyków oraz do impregnacji drewna.

POLSKA- Chrzanów, Bytom, Olkusz, Góry Tarnowskie

GALENA PbS-siarczek ołowiu występuje zazwyczaj z domieszkami srebra (Ag₂S).Galena jest najważniejszą rudą ołowiu krystalizuje w układzie regularnym.

-b.ołowianoszara

-p. metaliczny,

-r.szara

-tw.2,5

-doskonała łupliwość(kostkowa)

-brak przełamu

-skupienia ziarniste, naciekowe

-przerabiana jest na glejtę do produkcji farb (bieli ołowiowej, minii itp.).

POLSKA-występuje na Górnym Śląsku(Bytom Olkusz Tarnowskie Góry).

MIEDŹ , metal półszlachetny. Pierwiastek chemiczny należący do grupy I B (miedziowce) w układzie okresowym.Tworzy dwa trwałe izotopy. W przyrodzie spotykana w postaci metalicznej (miedź rodzima) i w licznych rudach miedzi (chalkozyn, chalkopiryt, malachit, azuryt). W związkach występuje na +1, +2 (najczęstszy i najtrwalszy) oraz +3 i +4 (wyjątkowo) stopniu utlenienia.Krystalizuje w układzie regularnym

-b.miedzianoczerwona

-p.metaliczny

-r.czerwono brązowa

-tw.2,5-3

- ciągliwy i kowalny metal

-stanowi najlepszy, po srebrze, przewodnik ciepła i elektryczności.

-metaliczna miedź- do wyrobu przewodów elektrycznych, blach miedzianych, licznych stopów, m.in. brązów, mosiądzów,itp.,związki miedzi - w przemyśle farbiarskim, hutnictwie szkła i materiałów ceramicznych.

POLSKA zagłębie lubińsko-głogowskie, Pogórze Kaczawskie, Rudna , Polkowice, Sieroszowice, Ornak, Miedzianka k.Kielc

OŁÓW pierwiastek chemiczny należący do grupy IV A w układzie okresowym. Znane są 34 izotopy ołowiu, w tym 4 trwałe.W przyrodzie ołów występuje w minerałach: galenie ołowiowej, anglezycie (PbSO₄), wulfenicie (PbMoO₄) i in. Otrzymywany jest z galeny (PbS+2PbO=3Pb+SO₂). W związkach chemicznych ołów występuje na +2 i +4 stopniu utlenienia (stopień utlenienia). Na powietrzu pokrywa się warstewką tlenku. Wszystkie związki ołowiu są trujące. Krystalizuje w układzie regularnym.

-b. szara

-miękki, plastyczny metal

- składnik stopów łożyskowych i czcionkowych oraz stopów do lutowania. Z ołowiu wykonywane są także: płyty akumulatorowe, aparatura do produkcji kwasu siarkowego, odpływowe rury kanalizacyjne, osłony kabli elektrycznych, śrut, elementy pocisków. Arkusze ołowiane umieszczone w konstrukcji dużych budynków chronią przed wibracjami i hałasem.Związki ołowiu służą do wyrobu farb antykorozyjnych i malarskich, pigmentów i zapraw

POLSKA- występuje na Górnym Śląsku(Bytom Olkusz Tarnowskie Góry).

RTĘĆ- pierwiastek chemiczny należący do grupy II B (cynkowce) w układzie okresowym.Stanem rodzimym rtęci są kropelki w piaskach. Znanych jest 7 trwałych izotopów rtęci i 26 promieniotwórczych. W przyrodzie rtęć występuje w cynobrze HgS oraz w niewielkich ilościach w stanie rodzimym. W związkach chemicznych występuje na +1 i +2 stopniu utlenienia. Rtęć rozpuszcza wiele metali tworząc amalgamaty. Pary rtęci oraz jej sole są silnie trujące.

-b.srebrzystobiała

SUROWCE METALI LEKKICH

ALUMINIUM pierwiastek chemiczny o l. at. 13,składnik glinokrzemianów.

-b.srebrzystobiała

-kowalny, topliwy metal,

-dobrze przewodzący ciepło i elektryczność,

-lekki;

-wykorzystywany m.in. do przygotowywania lekkich stopów, folii, luster, jako farba ochronna; glin

SUROWCE METALI KRUCHYCH

ANTYMON pierwiastek chemiczny należący do grupy V A w układzie okresowym. W przyrodzie występuje gł. w minerałach antymonicie Sb₂S₃ i walentynicie Sb₂O₃ (rudy antymonu). Otrzymywanie antymonu z siarczków polega na ich przemianie w tlenki (przez prażenie w atmosferze powietrza), redukowane następnie węglem. Inna metoda wykorzystuje bezpośrednią reakcję siarczków z żelazem jako reduktorem. . W związkach chemicznych występuje na stopniach utlenienia: −3, +3, +4, +5. Rozpuszcza się w stężonym kwasie solnym i siarkowym.

-antymon metaliczny (forma najbardziej trwała,sieć przestrzenna ma strukturę warstwową),

-antymon żółty (zawiera cząsteczki Sb4),

-antymon czarny (bezpostaciowy),

- antymon wybuchowy

- znajduje zastosowanie w produkcji stopów czcionkowych i łożyskowych.

ARSEN- pierwiastek chemiczny należący do grupy V A w układzie okresowym.W przyrodzie występuje głównie w minerałach: arsenopirycie FeAsS, aurypigmencie As₂S₃, realgarze As₄S₄ oraz w arsenkach. Arsen otrzymuje się przez ogrzewanie rud bez dostępu powietrza lub przez redukcję arszeniku węglem. ) W związkach chemicznych arsen występuje na stopniach utlenienia: −3, +3, +5. Z tlenem tworzy As₂O₃ (arszenik) i As₂O₅.

-b.szara (krystaliczny, przewodzi prąd, sieć przestrzenna ma strukturę warstwową),

-b.żółta (zawiera cząsteczki As₄),

-b.czarna (bezpostaciowy)

BIZMUT pierwiastek chemiczny należący do grupy V A w układzie okresowym.W przyrodzie występuje w minerałach - ochrze bizmutowej Bi₂O₃, bizmutynicie Bi₂S₃ oraz innych minerałach siarczkowych. Bizmut można wydzielić przez prażenie tlenku bizmutu z węglem lub siarczku bizmutu z żelazem. W związkach chemicznych występuje na +3 i +5 stopniu utlenienia. Nie reaguje z wodą, rozpuszcza się natomiast w kwasie azotowym i stężonym kwasie siarkowym oraz w wodzie królewskiej.

-b.różowobiała,

-kruchy metal.

-metaliczny bizmut stosowany jest jako składnik łatwo topliwych stopów wieloskładnikowych. Niektóre związki bizmutu znajdują zastosowanie w medycynie.

MINERAŁY SKAŁOTWÓRCZE SKAŁ MAGMOWYCH

KRZEMIANY WYSPOWE

CYRKON- ZrSiO₄ .W strukturze często podstawiony jest uranem i thorem.Jest wykształcony w postaci słupków zakończonych piramidkami. Krystalizują w układzie tetragonalnym.

-b.żółtoczerwony, brunatnoczerwona (hiacynt), żółta (jargon), niebieska (starlit), zielona, bezbarwna.

-p.diamentowy,tłusty na przełamie

-r.bezbarwna

-tw.7,5

-kruchy

-b.odporny na wietrzenie

-ważny minerał do oznaczania wieku bezwzględnego skał

-znajduje zastosowanie do produkcji materiałów ogniotrwałych, farb i emalii, biżuterii.

GRANATY- krzemiany metali dwu- i trójwartościowych (np. magnezu, wapnia, manganu lub żelaza oraz glinu, żelaza lub chromu), liczna grupa minerałów które najpopularniejsze zyskały szerokie zastosowanie w jubilerstwie jako kamienie półszlachetne (np. pirop), a także jako materiały ścierne .Kryształy izometryczne, najczęściej w postaci dwunastościanu rombowego Krystalizują w układzie regularnym

-b.jasnozielona,krwistoczerwoma,czarna

-p.tłusty,szklisty

-r.biała

-tw.6,5-7,5

-przełam nierówny

-b.odporne na wietrzenie

-b.twarde

OLIWINY- krzemiany magnezu i żelaza. Tworzą szereg izomorficzny(Mg,Fe)₂[SiO₄], którego skrajnymi składnikami są fajalit i forsteryt, bardzo rzadko występujące w przyrodzie. Stanowią składniki zasadowych skał magmowych. Często spotykane w meteorytach (chondrytach).Krystalizują w układzie rombowym.

-b. żółtozielona, oliwkowozielona, aż do brunatnej

(>>Fe)

-p.szklisty

-r.biała

-łupliwość słaba

-tw. 6,5-7.

-wykorzystywane w przemyśle jubilerskim (jako kamienie półszlachetne) oraz do produkcji materiałów ogniotrwałych.

POLSKA Dolny Śląsk (Lwówek Śląski, Lubań).

TOPAZ-Al₂F₂[SiO₄] wzorzec mineralogiczny w skali twardości Mohsa. Stanowi składnik kwaśnych skał magmowych. Krystalizuje w układzie rombowym.

-b.głównie żółta lub złocista, czasem zielonawa, niebieska, czerwona

-p.szklisty

-łupliwość-b.dobra

-r.biała

-tw.8

-przełam-muszlowy

-stosowany jako kamień ozdobny i materiał ścierny.

POLSKA Dolny Śląsk (okolice Strzegomia) oraz w Sudety (Karkonosze, Góry Izerskie)

KRZEMIANY PIERŚCIENIOWE

BERYL- występuje w pegmatytach.Krystalizuje w układzie heksagonalnym.

-b. złotożółta (złoty beryl), zielona (szmaragd), niebieskia (akwamaryn), różowo-fioletowa (morganit) a także bezbarwna (goshenit).

-p.szklisty

-r.biała

-tw.7,5-8

-przełam muszlowy

-znajduje zastosowanie w wyrobach jubilerskich (pegmatyty).

TURMALIN- (Na, Ca, Mg, Al, Li)₆B₃Al₃Si₆(OH, O)₃₀. Jest wykształcony w postaci wydłużonych słupków. Krystalizuje w układzie trygonalnym.

-b.ciemnozielono-brunatna lub różowa, a nawet czarna

-p.szklisty na przełamie żywiczny

-r.bezbarwna,

-łupliwość niewyraźna

-przełam nierówny

-tw. 7,0 - 7,5

-skupienia pręcikowe, włókniste lub igiełkowate

-przy pocieraniu elektryzuje się

-znajduje zastosowanie jako kamień ozdobny, do produkcji płytek piezoelektrycznych i polaryzatorów.

POLSKA- Dolny Śląsk (okolice Strzegomia,Strzelina) G. Sowie oraz Tatry.

KRZEMIANY ŁAŃCUCHOWE I WSTĘGOWE

AMFIBOLE- A_0-1B₂C₅T₃O₂₂(OH)₂, gdzie: A=Na i K, B=Na, Ca, Mn, Mg i Fe, C=Al, Ti i Fe, T= gł. Si i Al; grupa OH może być podstawiona przez fluorowce (gł. F, niekiedy Cl). Grupa minerałów skałotwórczych, krzemianów i glinokrzemianów, o strukturach zbudowanych z podwójnych łańcuchów (pasma, wstęgi), w których jednostka powtarzalna ma kształt pierścienia.Ze względu na skład chemiczny amfibole dzielą się na 4 grupy: 1) amfibole żelazowo-magnezowo-manganowe, do których zalicza się m.in. antofyllit, 2) amfibole wapniowe, obejmujące gł. aktynolit, tremolit i hornblendę, 3) amfibole sodowo-wapniowe, w skład których wchodzi m.in. richteryt, oraz 4) amfibole alkaliczne, gł. glaukofan. Występują w skałach metamorficznych, zwłaszcza powstałych w warunkach średnich temperatur i dość wysokich ciśnień, gł. w łupkach amfibolitowych i amfibolitach, a także zieleńcach i eklogitach. Częste również w skałach magmowych, m.in. andezytach, sjenitach i granodiorytach .Amfibole krystalizują w układzie rombowym(antofillit) lub jednoskośnym (hornblenda, aktynolit) tworząc zwykle kryształy słupkowe(cienkie i długie), pręcikowe i igiełkowe, niekiedy skupienia o budowie włóknistej (azbest), zbitej i spilśnionej (nefryt). =126^o

-b zielona lub brunatna (do czarnej)-Fe, jasnozielone, szare lub białe, czasem wykazują niebieską iryzację-Ca i Mg

-p.szklisty(aktynolit,hornblenda),perłowy(antofyllit)

-r.biała(aktynolit,antofyllit),szarozielona(hornblenda)

-tw.5-6

-podwójna łupliwość

POLSKA-Dolny Śląsk i  Pieniny

PIROKSENY- grupa bardzo rozpowszechnionych minerałów skałotwórczych o strukturze wewnętrznej odpowiadającej krzemianom łańcuchowym i ogólnym wzorze AB[Si₂O₆], gdzie A i B to najczęściej kationy Mg²⁺, Fe²⁺ oraz Ca²⁺. Do najbardziej rozpowszechnionych piroksenów należą: augit, diallag, enstatyt, diopsyd i bronzyt. Z mniej znanych wymienić warto: jadeit, hipersten i spodumen. Pirokseny stanowią częsty składnik skał magmowych i metamorficznych.Krystalizują w postaci krótkich i grubych słupków.Krystalizują w układzie jednoskośnym lub rombowym. ^

-B.żółtawa, zielonawa, białoszara, brunatna lub czarna, w zależności od zawartości żelaza i tytanu oraz domieszek.

-p.szklisty(enstatyt,hipersten,diopsyt,jadeit,spodumen, augit),p.metaliczny(diallag,bronzyt)

-r.szarozielona(tylko augit),bezbarwna

-tw.5,5-(enstatyt ,bronzyt),6-(hipersten,augit),6,5- (jadeit),6-7-( diopsyt,spodumen,diallag)

POLSKA- Dolny Śląsk (diopsyd, spodumen, jadeit) i w Pieniny (augit).

KRZEMIANY I GLINOKRZEMIANY WARSTWOWE

GRUPY MIKI- pakiety typu 2:1 o wzorze ogólnym XY_2-3[(OH,F)₂Z₄O₁₀] X-K,Na lub Ca, Y- Al.,Mg,Fe, Mn, Z-Si

Miki zwyczajne-muskowit(krystalizuje w układzie jednoskośnym, tworząc kryształy w kształcie płaskich tabliczek. Łupliwość doskonała. Twardość 2-3. Najczęściej srebrzystobiały, szary lub bezbarwny, czasami spotykane są kryształy o barwie brunatnej lub zielonawej. Silny połysk metaliczny lub perłowy) biotyt(mika czarna, pospolity składnik kwaśnych skał magmowych i łupków krystalicznych. Rzadszy w skałach osadowych, ze względu na małą ich odporność na wietrzenie), lepidotyt(mika litowa), zinnwaldyt(mika litowa)

GRUPA MONTMORILLONITU- pakiety typu 2:1 o wzorze ogólnym Al₂[(OH)₂Si₄O₁₀]·nH₂O, uwodniony hydrokrzemian glinu (zawierać może także żelazo lub magnez). Minerał należący do grupy minerałów ilastych. Krystalizuje w układzie jednoskośnym, w formie zbitych, drobnołuseczkowych skupień. Barwa biała, żółta, zielona lub szara. Posiada bardzo dobre właściwości adsorbcji wody.W Polsce w większych ilościach spotykany na obszarze Karpat oraz w okolicach Buska.

PODGRUPA KAOLINITU- dwuwarstwowe pakiety typu 1:1 o wzorze ogólnym (Al₄(OH)₈Si₄O₁₀), pospolity minerał, składnik iłów i glin. Powstaje podczas wietrzenia (kaolinizacji) skał zawierających znaczne ilości skaleni.

PODGRUPA SERPENTYNU- pakiety typu 1:1 o wzorze ogólnym Mg₆[(OH)₈Si₄O₁₀] jeden z grupy hydrokrzemianów magnezu, żelaza, glinu lub niklu, o zielonym, żółtym lub czerwonawym zabarwieniu, krystalizujących w układzie jednoskośnym, o połysku szklistym, np. chryzotyl, azbest; s. powstają przez przeobrażenie oliwinów i piroksenów rombowych, tworząc skrytokrystaliczne skupienia stanowią podstawowy materiał serpentynitów.

KRZEMIANY I GLINOKRZEMIANY PRZESTRZENNE

*minerały grupy SiO₂

-kwarc  (heksagonalny,wysokotemperaturowy)

-kwarc  (trygonalny,,niskotemperaturowy)

-tryolinit (,)

-grislobalit (,)

Odmiany wysokociśnieniowe:

-coestyt

-stiszowit

Odmiany skrytokrystaliczne:

-chalcedon

Odmiany bezpostaciowe:

-opal

Odmiany bezbarwne i zabarwione:

-morion

-ametyst

-cytryn

*skalenie (glinokrzemiany K,Na,Ca)

Skalenie potasowe: K[AlSi₃O₈]

-sanidyn (układ jednoskośny, tw. 6. bezbarwny, biały lub białawoszary

-ortoklaz (układ jednoskośny,łupliwość doskonała. tw. 6.b.biała, żółtawa, różowa, często krwistoczerwona. Połysk szklisty lub perłowy.

-mikroklin (układ trójskośny,łupliwość doskonała i bardzo dobra. tw. 6. B.biała, czerwona lub żółtawa

Plagioklazy: - Na[AlSi₃O₈]) - Ca[Al₂Si₂O₈]).

-albit

-oligoklaz

-andezyn

-labrador

-bytownit

-anortyt

Układ trójskośny, tw. 6, b.najczęściej biała, żółtawa lub szara. Połysk szklisty

---