تحقیق در مورد کانی ها و انواعشان

کانی ها را بهتر بشناسید!

تحقیق در مورد کانی ها و انواعشان

کانی (از یک واژه فارسی به نام کان گرفته شده که در عربی معدن نام دارد)، ماده‌ای طبیعی و جامدی است که ترکیب شیمیایی نسبتاً ثابتی دارند و در ترکیب سنگ‌های پوسته زمین یافت می‌شود و دارای فرمول شیمیایی و ساختمان اتمی مشخص است و در صنایع مختلف مانند خمیردندان‌سازی،ساعت‌ سازی و… کاربرد دارد.

کانی، ماده‌ای طبیعی، غیر آلی، متبلور و جامدی است که ترکیب شیمیایی نسبتاً ثابتی دارد و در ترکیب سنگ‌های پوسته زمین یافت می‌شود و دارای فرمول شیمیایی و ساختمان اتمی مشخص است.

موادی مانند شیشه، چینی، آلیاژهای گوناگون، که انسان آن‌ها را ساخته‌است، و موادی مانند مروارید، صدف، استخوان، عاج و بسیاری دیگر، که جان‌داران می‌سازند، کانی نیستند. تنها استثناء از این تعریف گرافیت و زغال سنگ است که در حقیقت منبعی آلی دارند ولی در مسیر تکامل خود دستخوش تغییرات بسیار شده‌اند و در حقیقت به‌طور مستقیم ریشهٔ آلی ندارند. مسئلهٔ دیگر یخ است که بیشتر زمین‌شناسان طبق تعریف آن را کانی می‌دانند. نفت را نیز گروهی از زمین‌شناسان کانی می‌دانند.

انواع کانی ها

تقریبا همه کانی ها متبلورند یعنی به واسطه نحوه قرارگرفتن اتم های سازنده، نظم درونی سه بعدی دارند. اندازه بلورهای یک کانی به مدت زمان تشکیل بستگی دارد. هر چه طولانی تر باشد، بلورهای درشت تری به وجود می آید.

طبقه بندی کانی ها بر حسب اندازه بلور:

◍ کانی های درشت بلور

◍ کانی های ریز بلور

◍ کانی های مخفی بلور

کانی های درشت بلور با چشم، کانی های ریز بلور با میکروسکوپ و کانی های مخفی بلور با پرتوهای x قابل دیدن هستند.

طبقه بندی کانی ها بر حسب خواص شیمیایی:

◍ کانی های سیلیکاتی

◍ کانی های غیر سیلیکاتی

ویژگی‌ کانی‌ها

کانی‌ها همگن اند؛ یعنی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی همهٔ ذره‌های سازندهٔ آن‌ها، یکسان است. برای مثال، اگر یک قطعه هالیت یا نمک خوراکی را به تکه‌های بسیار کوچکی بشکنیم، همهٔ ذره‌های به‌دست آمده، مزهٔ شوری دارند، به‌سادگی در آب حل می‌شوند و دیگر ویژگی‌های نمک را نشان می‌دهند.

کانی‌ها جامد و بلوری‌اند: یعنی، ذره‌های سازندهٔ آن‌ها براساس نظم و قانون معینی کنار هم قرار گرفته‌اند؛ به نحوی که، همه سطح‌های بیرونی یک کانی، صاف است. شکل بلوری و منظم کانی‌ها از آرایش اتم‌ها و مولکول‌های درونی آن‌ها ناشی می‌شود.

هر کانی ترکیب شیمیایی ثابتی دارد. برای مثال، پیریت همیشه FeS۲ و کلسیت CaCO۳ همواره‌است. البته، در برخی کانی‌ها ممکن است نسبت برخی عنصرها تغییر کند.

برای مثال، در کانی الوین FeMgSiO۴ ممکن است درصد آهن و منیزیم از بلوری به بلوری دیگر، از ۰ تا ۱۰۰٪ تغییر کند.

برخی کانی‌ها، مانند طلا، از یک عنصر درست شده‌اند. البته، طلا کم‌تر به صورت خالص یافت می‌شود. بلورهای مکعبی و زرد رنگ طلا، اگر با نقره همراه باشند، روشن‌تر و اگر با مس همراه باشند، قرمزتر به نظر می‌رسند. بسیار از کانی‌ها از دو یا چند عنصر متفاوت هستند که مادهٔ مرکبی را به‌وجود آورده‌اند. برای مثال، فراوان‌ترین کانی، یعنی کوارتز، ترکیبی از سیلیسیم و اکسیژن است.

کاربرد کانی‌ها

کانی‌ها در آغاز به همان صورت که از پوستهٔ زمین به‌دست می‌آمدند، به کار می‌رفتند. برخی از این کانی‌ها که بلورهای ظریف و پایدار در برابر فرسایش داشتند، پس از صیقل‌کاری و تراش خوردن، به عنوان آرایش به کار می‌رفتند. به این کانی‌ها، سنگ‌های قیمتی یا جواهر می‌گوییم. الماس، فیروزه، یاقوت کبود، زمرد، زبرجد، لعل، چشم گربه، عقیق، و دُرّ کوهی از مهم‌ترین کانی‌های گران‌بها هستند.

امروزه بیش از ۴۰ نوع کانی و صدها ترکیبی که از آن‌ها به‌دست می‌آید، در صنعت کاربرد دارند. در ادامه به برخی از این کاربردها اشاره می‌شود:

الیوین: جواهر و مواد دیرگداز.

پیروکسن: جواهر، به‌دست آوردن فلزهای کمیاب.

آمفیبول: جواهر، پارچه مقاوم در برابر آتش و مواد دیرگداز.

میکا: عایق الکتریکی در رادیو، تلویزیون و دیگر دستگاه‌های الکتریکی، شیشه دریچه کوره‌های ذوب فلز، کاغذ دیواری، لاستیک‌سازی، کاغذ معمولی، رنگ روغن نسوز، طلق سماور و چراغ آشپزخانه.

تورمالین: الکترونیک، به‌دست‌آوردن بُر، جواهر.

تالک: کاغذسازی، نساجی، لاستیک سازی، صابون خیاطی، صفحه کلید برق، سرامیک‌سازی، حشره‌کش، عایق پشت بام، پودر بچه و مواد آرایشی.

سرپانتین: سنگ روکار ساختمان، مواد دیرگداز، به‌دست آوردن منیزیم.

آزبست: پارچهٔ نسوز، توری چراغ، عایق حرارتی، لنت ترمز، لوله و ورقه‌های سیمانی. کاربرد آن به دلیل نقش آن در بروز بیماری در شُش‌ها، ممنوع شده‌است و به کانی نامهربان معروف است.

کوارتز: ساعت‌سازی، ابزارهای نوری و اخترشناسی، کاغذ، شیشه، سمباده و جواهر.

ارتوزها: لعاب چینی و کاشی.

پلاژیوکلاز: جواهر و نمای ساختمان.

کائولینیت: ظرف چینی، کاغذ، رنگ و پلاستیک.

ژیپس: ساختمان‌سازی، مجسمه‌سازی، کاغذ، کُندکننده در سیمان پورتلند، افزایش باروری خاک، بتونه نقاشی و برای رشد مخمرها در صنعت غذا.

باریت: دارو، عکس‌برداری از لوله گوارش، رنگ، پلاستیک، مواد عایق، کاغذ و گِل حفاری.

کلسیت: سنگ نمای ساختمان، مجسمه‌سازی، سیمان، تصفیه آب، شیشه‌سازی، چرم‌سازی، ابزارهای نوری برای ایجاد نور پلاریزه، کاغذسازی، کشاورزی و ذوب فلزها.

دولومیت: ساختن آجر برای آستر کوره‌های حرارتی و سیمان پورتلند.

منیزیت: آجر نسوز، به دست آوردن منیزیم

زرنیخ: پزشکی، رنگ سازی، حشره‌کش و تهیه ارسنیک.

آپاتیت: کودهای شیمیایی و اسیدفسفریک.

مالاکیت: مواد آرایشی، نمای درونی ساختمان و تهیه مس.

هالیت: سدیم و کلر، شوینده‌ها، پارچه‌بافی، چوب بری، رنگرزی، چرم سازی، کودسازی، نگهداری مواد غذایی و خنک‌کنندهٔ موتور یخچال، مصارف خوراکی نمک.

سیلویت: به دست آوردن پتاسیم و کلر و کود شیمیایی.

فلوئوریت: ذوب فلزها و ابزارها نوری، خمیر دندان.

گوگرد: اسیدسولفوریک، لاستیک سازی، نساجی، دباغی، رنگ سازی، کاغذسازی، مواد منفجره، کبریت سازی، سم دفع آفت، کود و حشره‌کش.

طلا: جواهر، سکه، دندان، ترانزیستورها و دیودها، هواپیماسازی، صنعت فضا و کاتالیزور فرایندهای شیمیایی، آب کاری طلا، مجسمه‌سازی، لوازم الکترونیکی، ساخت آلیاژهای مخصوص.

نقره: جواهر، سکه، کاغذسازی و کاتالیزور فرایندهای شیمیایی.

مس: صنعت الکتریکی و الکترونیک، لوله سازی، سکه، ظرف، آلیاژ، رنگ آب و سبز، آبکاری، مواد آرایشی، فرایندهای شیمیایی و محلول شوایتزر (حلال سلولز پنبه).

الماس: جواهر، ابزار برنده و سایند و سرمتهٔ حفاری.

گرافیت: ساختن بوته کوره‌های فولادسازی، رنگ سازی، صنعت برق، نیروگاه‌های هسته‌ای، واکس و مدادسازی.

مسکوویت: استفاده در صنعت، استفاده در شیشه سازی

از بسیاری از کانی‌ها نیز فلزهای مهمی به دست می‌آید یا در فرایند تولید فلز به کار می‌روند: سیدریت، مانیتیت، هماتیت و لیمونیت (آهن)، اسمیت سونیت و اسفالریت (روی)، سروزیت و گالن (سرب)، کالکوسیت، کالکوپیریت و کوپریت (مس).

روش های شناسایی کانی ها

برای شناسایی کانی‌ها از خواص فیزیکی و خواص شیمیایی (واکنش با اسید) و خواص نوری آن‌ها کمک می‌گیرند.

روش‌های ساده برای شناسایی کانی‌ها (فیزیکی): شکل بلور، سختی، چگالی، رنگ مقاوت در برابر گرما، خاصیت مغناطیسی، چکش خواری، جذب آب، جلا، رنگ خاکه. زمین‌شناسان برای شناسایی کانی‌ها از روش‌های گوناگونی، مانند: رنگ شعله، طیف نوری، میکروسکوپ‌های پلاریزان، میکروسکوپ الکترونی و پرتو ایکس، بهره می‌گیرند.

رنگ شعله: در این روش تکه‌ای از کانی یا پودر آن را روی شعله نگه می‌دارند و با دستگاهی به آن می‌دمند. با تغییر رنگی که در شعله پدید می‌آید می‌توان برخی از کانی‌ها را شناسایی کرد. سدیم رنگ زرد، پتاسیم رنگ نارنجی، منیزیم رنگ قرمز، کلسیم رنگ نارنجی، باریم رنگ سبز مایل به زرد و مس رنگ سبز درخشان، به‌وجود می‌آورد.

طیف نور: در این روش مقدار اندکی از یک کانی را در دستگاهی، که با جرقه الکتریکی و در فشار زیاد کار می‌کند، قرار می‌دهند تا کانی بخار شود. در این حالت، اتم‌های عنصرهای سازندهٔ کانی، طول موج ویژه‌ای تولید می‌کنند که پس از عکس برداری می‌توان با کمک آن‌ها به عنصرهای سازنده کانی پی‌برد.

میکروسکوپ پلاریزان: در این روش، ضخامت یک قطعه سنگ را که دارای کانی‌های گوناگون است، به اندازه‌ای کم می‌کنند تا شفاف شود و نور از آن بگذرد. سپس آن را زیر میکروسکوپ پلاریزان بررسی می‌کنند. اکنون از روی شکل ظاهری، نوع شکستگی، ضریب شکست نور، رنگ و دیگر ویژگی‌ها، کانی را شناسایی می‌کنند.

میکروسکوپ الکترونی: لایه نازکی از کانی را با این میکروسکوپ مطالعه می‌کنند. باریکه الکترونی به کانی برخورد می‌کند و بخشی از آن به کانی جذب می‌شود که سایه‌ای از کانی روی صفحهٔ ویژه‌ای به‌وجود می‌آورد. بررسی این سایه از نظر شکل ظاهری، شکستگی‌ها و ساختمان درونی کانی، به شناسایی کانی می‌انجامد.

پرتو ایکس: این روش برای شناسایی کانی‌ها، به ویژه کانی‌هایی که ترکیب شیمیایی مشابهی دارند، بسیار کارآمد است. پرتوهای ایکس را به بلور کانی می‌تابانند. بخشی از این پرتوها از کانی می‌گذرد و بخشی پس از برخورد با ذره‌هایی که در گوشه‌های شبکه بلور کانی قرار دارند، بازتاب می‌یابد. با بررسی عکس به دست‌آمده از اثر این پرتوها بر فیلم عکاسی، می‌توان کانی مورد نظر را شناسایی کرد.

نام‌گذاری کانی‌ها

بیش‌تر کانی‌ها نام‌های کهن گرفته شده از واژگان یونانی و رومی را دارند. برخی کانی‌ها نیز به نام کاشفشان یا برای قدردانی از کوشش‌های دانشمندان بزرگ نام‌گذاری شده‌اند.

به‌طور کلی نام کانی‌ها به روش‌های زیر برگزیده شده‌است:

نام برخی کانی‌ها بسیار کهن است و هنوز دلیل نامیده شدن به چنین نام‌هایی را به درستی نمی‌دانیم؛ مانند کوارتز.

گرفته شده از نام کاشفشان کانی‌ها: مانند کانی کوولیت که از نام کوولی، کانی‌شناس ایتالیایی گرفته شده‌است.

نام جایی که نخستین بار کانی در آن‌جا پیدا شده‌است: مانند آرگونیت از آرگون در اسپانیا.

برخی کانی‌ها نام‌های افسانه‌ای دارند: مانند مارتیت از مارس (خدای جنگ) گرفته شده‌است.

ترکیب شیمیایی: مانند کانی سیدریت که از سیدروس به معنای آهن گرفته شده‌است.

ویژگی‌های فیزیکی: مانند کانی باریت که از باروس به معنای سنگین گرفته شده‌است.

نوع کاربرد کانی: مانند کانی نفریت که از نفرون به معنی کلیه‌ها گرفته شده‌است زیرا این کانی برای درمان آسیب‌های کلیه سودمند است.

رنگ: مانند کانی الوین به معنای کانی سبز زیتونی.

برخی کانی‌ها نام‌های محلی دارند که اکنون جنبه جهانی پیدا کرده‌است: مانند کرندوم و سافیر که نام هندی این کانی‌ها است.

کانی‌هایی با نام‌های ایرانی

بیرونیت (Birunite)

این کانی در سال ۱۹۵۷ میلادی کشف و به افتخار دانشمند ایرانی، ابوریحان بیرونی نام‌گذاری شد تا بزرگ‌داشتی بر پژوهش‌های وی دربارهٔ کانی‌ها و سنگ‌ها باشد.

آویسنیت (Avicennite)

این کانی در سال ۱۹۵۸ میلادی کشف شد و به افتخار دانشمند ایرانی، پورسینا، نام‌گذاری شد. پورسینا نخستین طبقه‌بندی کانی‌ها را در کتاب شفا آورده‌است.

تالمسیت (Talmessite)

این کانی را باریان و هرپن در سال ۱۹۶۰ در معدن قدیمی تالمسی در کنار روستایی به همین نام در انارک اصفهان کشف کردند و نام این معدن را بر آن گذاشتند. این کانی ویژگی فلوئورسان دارد و رنگ آن بی‌رنگ تا سبز می‌شود.

ایرانیت (Iranite)

این کانی را باریان و هرپن در سال ۱۹۶۳ در یکی از معدن‌های قدیمی سه‌برز در شمال غربی انارک کشف کردند و نام ایرانیت را بر آن نهادند. این کانی زرد زعفرانی و دارای جلای شیشه‌ای، در پیرامون نایبندان نیز یافت می‌شود.

خونیت (Khuniite)

این کانی را ادیب و اتمان در سال ۱۹۷۰ میلادی در معدن قدیمی خونی در شمال انارک کشف کردند. این کانی، به کانی ایرانیت شباهت زیادی دارد، اما رنگ زرد آن به قهوه‌ای گرایش دارد.

انارکیت (Anarakite)

این کانی را ادیب و اتمان در سال ۱۹۷۲ در انارک یزد کشف کردند و نام همین بخش را بر این کانی سبز رنگ نهادند.

خادمیت (Khademite)

این کانی را باریان، برتلون و صدرزاده در ساغند یزد کشف کردند و به افتخار نصرالله خادم، ریاست آن زمان سازمان زمین‌شناسی ایران،در سال ۱۹۶۳ میلادی نام‌گذاری کردند.

 

کانی چیست و انواع آن _ دانشچی

اشتراک گذاری

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*