Capitolo 3 I minerali le rocce il suolo

Capitolo 3. I minerali, le rocce, il suolo Lezione 21 La classificazione dei minerali Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

Sono stati identificati oltre 4 000 minerali, i più diffusi sono circa 30. I minerali si raggruppano in classi, in base alla composizione chimica. • silicati • carbonati • solfati • alogenuri • ossidi e idrossidi • solfuri • fosfati e borati • elementi nativi Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

Ciascuna classe (elementi nativi esclusi) prende il nome dallo ione negativo presente nella struttura cristallina dei minerali. Gli ioni negativi più importanti sono: Si. O 44– (ione silicato), CO 32– (ione carbonato), SO 42– (ione solfato), OH– (ione idrossido), S 2– (ione solfuro). Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

I silicati sono i minerali più abbondanti: costituiscono oltre il 90% della crosta terrestre. Quarzo - Si. O 2 Olivina - (Mg Fe)2 Si. O 4 Feldspato (ortoclasio) - KAl. Si 3 O 8 Mica - K(Mg, Fe)3(OH, F)2 Al. Si 3 O 10 Berillo (smeraldo) - Al 2 Be 3(Si 6 O 18) Granato - (Mg, Fe, Mn)3 Al 2(Si. O 4)3 Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

I silicati contengono lo ione silicato (Si. O 44–). Lo ione silicato è formato da un atomo di silicio posto al centro di un tetraedro i cui vertici sono occupati Oltre a Si e O Possono contenere uno o più degli altri elementi ad eccezione del quarzo da quattro atomi di ossigeno. I tetraedri possono legarsi tra loro in diversi modi. Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

NESOSILICATI: I tetraedri sono separati es. olivina, granato SOROSILICATI: I tetraedri sono uniti a coppie es epidoto CICLOSILICATI: I tetraedri sono uniti ad anello es. berillo INOSILICATI: I tetraedri sono uniti tra loro a formare delle catene semplici o doppie es. augite, ornablenda FILLOSILICATI: I tetraedri si dispongono in piani sovrapposti Es. miche, talco TETTOSILICATI: I tetraedri si dispongono in una struttura tridimensionale es. quarzo, feldspati

OLIVINA: famiglia nesosilicati

AUGITE: famiglia INOSILICATI A CATENA SEMPLICE

ORNEBLENDA : famiglia INOSILICATI A CATENA DOPPIA

EPIDOTO: famiglia SOROSILICATI

BERILLO: famiglia CICLOSILICATI

MICA: famiglia FILLOSILICATI

ORTOCLASIO E QUARZO ROSA : famiglia TETTOSILICATI

I carbonati contengono lo ione carbonato (CO 32–) combinato con uno ione positivo come calcio, magnesio, manganese, ferro Calcite - Ca. CO 3 Aragonite - Ca. CO 3 Dolomite - (Ca, Mg)CO 3 Rodocrosite - Mn. CO 3 Siderite - Fe. CO 3 Malachite - Cu 2(OH)2 CO 3 Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

Alcuni minerali di questa classe sono i componenti delle rocce quali i calcari e le dolòmie. La calcite (carbonato di calcio) è il componente dei calcari La dolomite (carbonato di calcio e magnesio) è il componente delle dolomie

I solfati contengono lo ione solfato (SO 42–). Gesso - Ca. SO 4· 2 H 2 O Anidrite - Ca. SO 4 Celestina - Sr. SO 4 Barite - Ba. SO 4 Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

GESSO

Spesso i cristalli di gesso si presentano geminati. Un geminato è un cristallo originato dal concrescimento di due o più cristalli della stessa specie secondo particolari leggi geometriche

Gli alogenuri contengono un elemento del gruppo degli alogeni Fluoro, Cloro, Bromo, Iodio (7°gruppo della tavola periodica) combinato con uno o più ioni metallici Salgemma - Na. Cl Fluorite - Ca. F 2 Atacamite - Cu 2 Cl(OH)3 Silvite - KCl Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

SALGEMMA (Na. Cl) sale da cucina

FOSFATI E BORATI APATITE: è un fosfato di calcio di colore variabile, ma la sua polvere è sempre di colore bianco. Dall’apatite si estrae il fosforo utilizzata per produrre fertilizzanti.

TURCHESE (fosfato di rame e alluminio

BORATI Sono un piccolo gruppo di minerali in cui uno o più ioni positivi si combina con lo ione borato. Vengono usati per ricavare il boro. Il borace (o tetraborato di sodio) è un cristallo morbido bianco. Il borace viene usato ampiamente in detergenti, addolcitori d'acqua, saponi, disinfettanti e i nsetticidi. In farmacopea l'acido borico si usa come leggero antisettico per l'aspersione e la pulizia degli occhi.

Gli ossidi sono composti dell’ossigeno con i metalli, gli idrossidi contengono lo ione (OH–). Ematite - Fe 2 O 3 Magnetite - Fe 3 O 4 Corindone - Al 2 O 3 Rutilo - Ti. O 2 Limonite - Fe. O(OH)·n. H 2 O Goethite - Fe. O(OH) Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

Gli ossidi sono molto importanti dal punto di vista economico perché da alcuni di questi si ricava il ferro ( magnetite, ematite) Il corindone occupa la nona posizione nella scala di Mohs. Le varietà blu del corindone viene chiamata zaffiro La varietà da rossa a rosso purpureo, con tonalità da medio chiaro a scuro è il rubino

I solfuri sono formati da metalli associati allo ione solfuro (S 2–). Pirite - Fe. S 2 Marcasite - Fe. S 2 Calcopirite - Cu. Fe. S 2 Galena - Pb. S Cinabro - Hg. S Sfalerite - (Zn, Fe)S Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

Gli elementi nativi sono costituiti da un solo elemento chimico. Diamante - C Grafite - C Oro - Au Argento - Ag Rame - Cu Zolfo - S Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019

Mercurio (Hg) può trovarsi in natura anche come elemento nativo. Si trova nelle rocce vulcaniche. A temperatura ambiente si trova allo stato liquido. Solidifica a – 39°C

ORO (Au) Si forma sempre Insieme al quarzo

DIAMANTE E GRAFITE Entrambi sono costituiti solo da carbonio, che cristallizza in due modi diversi. Il diamante si forma a grandi profondità La grafite si forma da una sostanza organica sottoposta a forte pressione

CARATO Il termine carato è principalmente utilizzato in oreficeria con un duplice significato, quale unità di misura della massa di materiali preziosi, pari a 0, 2 grammi, oppure come indicatore di purezza delle leghe d’oro. Unità di misura 1 carato= 0, 2 grammi

Indicatore di purezza Nel caso delle leghe d'oro dunque un "carato" equivale ad una parte d'oro su un totale di 24 parti di metallo costituente la lega. Ad esempio, la dicitura 18 carati sta ad indicare che la lega è costituita da 18 parti d'oro e 6 parti di altri metalli L'oro di massima purezza è dunque a 24 carati (24 parti d'oro "fino" su 24 totali) 24 carati (24 kt) corrispondono a 999, 9 grammi di oro su 1000 grammi di lega complessiva. 22 kt (916, 667/1000) 20 kt (833, 333/1000) 18 kt (750, 000/1000) 14 kt (583, 333/1000) 1 kt (41, 667/1000)

Ragioniamo insieme Il quarzo è un silicato, ma può essere considerato come appartenente anche a un’altra classe mineralogica. Quale? Poiché il quarzo, la cui formula è Si. O 2, è costituito da un metallo combinato con l’ossigeno, può essere considerato anche un ossido. Di Stefano, Pederzoli – Una introduzione allo studio del pianeta - Seconda edizione - © Zanichelli 2019