- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Hromadně přidat materiály
fyzik_vlast
G1061 - Mineralogie I
Hodnocení materiálu:
Vyučující: doc. RNDr. Zdeněk Losos CSc.
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálTento jev se vyskytuje u minerálů, kde se střídavě mění valence elektronů mezi sousedními iony. Elektrony jsou delokalizované a podílejí se na sdílených molekulových orbitalech. Nejběžnějším příkladem je přechod mezi Fe+2 a Fe+3. Energetická změna tohoto procesu odpovídá energetickému kvantu ve viditelné oblasti a je vnímána jako barevný odstín.
Barevná centra
Zbarvení minerálů může být způsobeno defekty ve struktuře, jako např. přebytek elektronů, které se dostávají do meziatomových poloh (intersticiální "nečistoty"), kde mohou vytvářet tzv. barevná centra. Stejný efekt může vyvolat i jev opačný, tedy nedostatek elektronů. Příkladem barevného minerálu, kde lze jeho barvu vysvětlit tímto principem, je fluorit. V jeho struktuře chybí anion fluoru ve své pozici a je nahrazen intersticiálním elektronem, který zde funguje jako barevné centrum. Tento elektron není vázán na atomové jádro, ale je zde vázán elektrickým polem okolních ionů. Pohyb elektronů po takových pozicích způsobuje barevnost a optickou fluorescenci.
Kouřová barva křemene je způsobena vakancemi v pozici barevných center. Dojde-li k částečné substituci Al+3 za Si+4 musí být tento proces kompenzován vstupem Na+ nebo H+ ionů. Při ozáření gama spektrem (stačí malé množství během miliónů let) je vypuzen jeden elektron z elektronového páru mezi kyslíkem a hliníkem a v orbitalu zbude nepárový elektron, který tvoří barevné centrum.
Kromě výše uvedených principů je zbarvení minerálu často způsobeno přítomností nejrůznějších nečistot, např. jemně rozptýlený chlorit nebo hematit.
Barva vrypu
Barva vrypu je barva jemného prášku minerálu a často bývá důležitým diagnostickým znakem. Zkouší se otěrem o neglazurovanou porcelánovou destičku.
Lesk
Lesk označuje schopnost povrchu minerálu odrážet světlo. U minerálů se rozlišují dvě základní kvality lesku: kovový a nekovový. Mezi nimi však není ostrá hranice a proto se často setkáváme např. s pojmem polokovový lesk.
Kovový lesk mají většinou minerály zcela opakní a obsahující kovovou vazbu. Podstata této vazby způsobuje pohlcení procházejícího světla, kdy část pohlceného kvanta je reemitována.
Nekovový lesk je běžný u minerálů s kovalentními a ionovými vazbami. Rozlišují se tyto typy nekovového lesku:
diamantový - velmi silný lesk průsvitných minerálů zpravidla s indexem lomu větším než 1,9
skelný - odpovídá lesku skla, je typický pro většinu minerálů
mastný - připomíná lesk mastného papíru
perleťový - zpravidla se objevuje na plochách dokonalé štěpnosti
hedvábný - je typický pro vláknité agregáty
Luminiscence
Luminiscence je schopnost minerálu emitovat světlo po předchozím obdržení určitého kvanta energie. Tento jev je podmíněn obsahem cizích ionů ve struktuře, které působí jako tzv. aktivátory.
Fluorescence a fosforescence
Minerály, které vykazují luminiscenci během ozařování UV, RTG nebo katodovým zářením, se označují jako fluorescentní. Pokud luminiscenční jevy pokračují i po ukončení ozařování, označujeme jev jako fosforescenci. Mezi oběma jevy neexistuje ostrá hranice.
Principy těchto jevů je založen na podobném principu jaký je u barvy minerálů. Roli aktivátorů zde hrají prvky přechodné, jejichž elektrony se excitací dostávají do vyšších energetických hladin a při návratu do normálního stavu emitují záření ve viditelné oblasti. V případě fosforescence je mezi excitací a zpětným návratem elektronů časová prodleva. Barva emitované fluorescence (popřípadě její viditelnost) je závislá na energii (vlnové délce) budícího záření.
Luminiscence
Fluorescence může být důležitým diagnostickým znakem nejen pro určování minerálů, ale i pro indikaci chemického složení. Např. modrá fluorescence fluoritu indikuje přítomnost organických substancí nebo vzácných zemin, jasně modrá fluorescence scheelitu je přičítána substituci Mo za W.
Termoluminiscence
Jde o jev analogický předchozímu, ale k aktivaci dochází ohříváním minerálu.
Elektrické vlastnosti minerálů
Elektrické vlastnosti minerálů jsou v přímé závislosti na typu vazeb ve struktuře. Minerály s převahou kovové vazby jsou dobrými vodiči, minerály s převahou iontových nebo kovalentních vazeb jsou nevodiče.Kromě kubických minerálů je elektrická vodivost vektorovou veličinou a závisí na krystalografickém směru.
Kromě vodivosti se u krystalových oddělení s polární osou setkáváme s piezoelektrickými vlastnostmi. Je to jev, kdy se elektrony hromadí na jednom konci polární osy, takže na protilehlých koncích vzniká negativní a pozitivní náboj. Příkladem takových minerálů může být křemen nebo turmalín.
Magnetické vlastnosti minerálů
Magnetické vlastnosti opět souvisí s uspořádáním atomů ve struktuře a velký vliv má v konfiguraci elektronů čtvrté kvantové číslo, které se označuje jako spinové a udává směr spinu (+1/2 nebo -1/2). V jednom orbitalu se nemohou vyskytovat elektrony se stejným spinem. Elektronový spin se může ve speciálních případech chovat jako malý magnet.
Pokud jsou v orbitalu elektrony s opačným spinem, nevzniká žádný magnetický moment a materiál označujeme jako diamagnetický. Pokud minerál obsahuje přechodné prvky se zaplněným 3d orbitalem, může v důsledku přítomnosti nepárových elektronů vzniknout magnetický moment. Pokud při vstupu těchto prvků do struktur minerálů dojde k náhodnému uspořádání magnetických dipólů, vznikne látka paramagnetická. Tato látka se při vložení do magnetického pole má tendenci uspořádat a vzniká dipól. Látky ferromagnetické mají stejnou vlastnost, ale po odstranění magnetického pole si svoje uspořádání zachovávají a chovají se jako permanentní magnet. U ferrimagnetických látek jsou momenty ionových spinů antiparalelní, ale jejich velikost je různá, takže některé části (domény) fungují jako permanentní magnet.
Radioaktivita
Jádra některých prvků jsou nestabilní a mají tendenci se rozpadat. Rychlost tohoto procesu je charakterizována poločasem rozpadu, který je různý pro jednotlivé izotopy prvků. V závislosti na typu rozpadu se uvolňuje alfa, beta, nebo gama záření. Pokud jsou takové prvky přítomny ve struktuře minerálu, vede to zpravidla k postupné destrukci jeho struktury, viz metamiktní minerály.
Vloženo: 29.07.2009
Velikost: 83,50 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Copyright 2024 unium.cz