Menu

Klasse 1 Elementen

Een mineraal is een chemisch element of chemische verbinding, die meestal kristallijn is en gevormd werd als het resultaat van geologische processen. In de natuur komen 92 elementen (stoffen) voor. Sommige elementen, bv. goud , zilver, koper en ijzer, zijn al meer dan 2000 jaar bekend. De meest elementen zijn pas veel later ontdekt.

De 92 chemische elementen komen in zeer verschillende hoeveelheden voor, van zeer veel zoals zuurstof (bijna de helft van de massa van de aardkorst) tot uiterst weinig zoals astatium (geschat op 44 mg. in de hele aardkorst).

Een beperkt aantal mineralen bestaat uit een enkel element (bijv. goud , zilver, koper, platina, kwikzilver en diamant, maar meestal worden mineralen gevormd uit een combinatie van twee of meer van de 92 elementen. Het aantal mogelijke combinaties van die 92 elementen kan rekenkundig bepaald worden. Er zijn in principe een paar duizend combinaties mogelijk van twee elementen, ca. honderdduizend combinaties van drie elementen en een  aantal miljoenen combinaties van vier of vijf elementen. Sommige mineralen zijn zelfs combinaties van 10 of meer elementen. Toch zijn er momenteel slechts zo’n 5000 mineralen bekend. Waarom zijn er zo weinig combinaties van al die 92 elementen ? Daar zijn verschillende redenen voor.

  • Om te beginnen zijn er veertien elementen die niet mee doen aan de mogelijke combinaties omdat ze instabiel zijn of zeer zeldzaam of gasvormig zijn.
  • De lanthaniden (14 stuks) vormen vaak een blok zodat we ons beperken tot 64 elementen.
  • Ongeveer tien elementen komen meestal alleen dispers voor, zij zijn in mineralen slechts neven – of spoorelement van andere elementen die chemisch gelijkaardig zijn. Er zijn nu nog maar 54 elementen over.
  • Zeer veel combinaties van die 54 elementen zijn gewoonweg niet mogelijk; chemisch doordat twee negatieve of twee positieve ionen zich niet met elkaar kunnen verbinden. Of omdat bepaalde verbindingen in de natuur om diverse redenen niet kunnen gedijen.
  • Tenslotte zijn er acht elementen die zo veel voorkomen in de aardkorst (samen vormen zij ruim 98%  van de aardkorst) dat zij de mogelijkheden van de combinaties sterk beperken; kwarts en de silicaten zijn heer en meester in de aardkorst.

Een mineraal is een samengestelde of enkelvoudige stof, die als vaste stof in de vrije natuur voorkomt en gevormd is door geologische processen. De wetenschap die mineralen bestudeert wordt mineralogie genoemd; de mineralogie heeft raakvlakken met de chemie: beide wetenschappelijke disciplines onderzoeken de samenstelling van mineralen.

Mineralen worden in het veld vaak herkend aan hun kristalvorm, hun kleur, hun streepkleur (de kleur die zij afgeven wanneer zij gekrast worden), hun hardheid, hun smeltgedrag, hun associatie met andere mineralen, enzovoort. Deze klassieke macroscopische vorm van herkenning vergt veel ervaring en is niet altijd betrouwbaar. In de geologie is men daarom steeds meer gaan vertrouwen op analyse achteraf van andere optische eigenschappen dan kleur.

Mineralen zijn opgebouwd uit moleculen die meestal weer een verbinding zijn tussen meerdere soorten atomen die zijn gerangschikt in een bepaalde kristalstructuur. De kristalstructuur én de chemische samenstelling bepalen samen uiteindelijk de eigenschappen van een mineraal. De verschillende soorten mineralen onderscheiden zich door verschillen in eigenschappen.

Eigenschappen van mineralen

  • Kleur
  • Kristalvorm
  • Kristalstelsel
  • Splijting
  • Hardheid
  • Smeltpunt
  • Oplosbaarheid
  • Fluorescentie
  • Radioactiviteit

Mineralen worden in Europa doorgaans in negen groepen verdeeld volgens de classificatie van Strunz (Karl Hugo Strunz was een Duits mineraloog).

Elke groep uit de classificatie van Strunz omvat elementen of verbindingen met een specifieke structuur:

  1.   De elementen

  2.   De sulfiden en verwanten

  3.   De halogeniden

  4.   De oxiden en hydroxiden

  5.   De carbonaten

  6.   Boraten

  7.   De sulfaten

  8.   De fosfaten, arsenaten en vanadaten

  9.   De silicaten

10. De organische verbindingen