السؤال هو إذا أعطاك معلمك معدنين شفافين الكوارتز والكالسيوم فما الفحص السريع الذي تجريه لتعرف كل منهما.
الإجابة الصحيحة هي : إجابات محتملة: يتفاعل معدن الكالسيت مع الحمض بينما الكوارتز لا يتفاعل.
يعد الكوارتز والكالسيت من أكثر المعادن الشفافة شيوعًا على وجه الأرض. على الرغم من مظهرهما المتشابه، إلا أن هذين المعدنين لهما خصائص فيزيائية وكيميائية مميزة يمكن استخدامها للتمييز بينهما. في هذا المقال، سوف نستكشف الاختبارات السريعة التي يمكن إجراؤها لتحديد الكوارتز والكالسيوم بسهولة ودقة.
الصلابة
الصلابة هي مقياس لمقاومة المعدن للخدش. يمكن تحديد صلابة المعدن باستخدام مقياس موس لصلابة المعادن، والذي يتكون من عشرة معادن مرجعية مرتبة حسب صلابتها. يبلغ معامل صلابة الكوارتز 7، مما يعني أنه يمكن خدشه بسهولة بواسطة معدن ذو صلابة أعلى، مثل التوباز (صلادة 8). من ناحية أخرى، يبلغ معامل صلابة الكالسيت 3، مما يعني أنه يمكن خدشه بسهولة باستخدام معدن مثل النحاس (صلادة 3).
الانقسام
الانقسام هو ميل المعدن إلى الكسر على طول مستويات محددة تسمى مستويات الانقسام. يمتلك الكوارتز انقسامًا غير كامل على ثلاث مستويات متعامدة، مما ينتج عنه كتل متوازية السطوح. ومع ذلك، يفتقر الكالسيت إلى الانقسام، مما يعني أنه عندما ينكسر، يميل إلى إنتاج شظايا ذات شكل غير منتظم.
التفاعل مع حمض الهيدروكلوريك المخفف
الكالسيت هو معدن كربوناتي يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك المخفف لإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون. يمكن ملاحظة هذا التفاعل من خلال الفقاعات المتكونة على سطح المعدن. من ناحية أخرى، فإن الكوارتز معدن سيليكات مستقر نسبيًا ولا يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك.
المظهر الخارجي
غالبًا ما يكون للكوارتز مظهر زجاجي لامع، بينما للكالسيت مظهر باهت أكثر. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يوجد الكوارتز في بلورات سداسية الشكل، بينما يتبلور الكالسيت في أنظمة بلورية معينية أو متساوية الأضلاع.
التشخيص البصري
باستخدام المجهر البتروغرافي، يمكن تمييز الكوارتز والكالسيت من خلال خصائصهما البصرية. يمتلك الكوارتز معامل انكسار أعلى (1.544-1.553) من الكالسيت (1.486-1.658). هذا الاختلاف في معامل الانكسار ينتج عنه تداخل أعلى في الكوارتز تحت المجهر البتروغرافي.
الكثافة
تعتبر كثافة المعدن مقياسًا لكتلته لكل وحدة حجم. يمتلك الكوارتز كثافة أعلى (2.65 جم / سم³) من الكالسيت (2.71 جم / سم³). يمكن استخدام هذا الاختلاف في الكثافة لتحديد المعدنين باستخدام مقياس الكثافة.
اللون
غالبًا ما يكون الكوارتز عديم اللون، بينما يمكن أن يكون للكالسيت مجموعة واسعة من الألوان، بما في ذلك الأبيض والأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي.
من خلال الجمع بين هذه الاختبارات السريعة، يمكن تحديد الكوارتز والكالسيت بسهولة ودقة. تتضمن الاختبارات المهمة تحديد الصلابة والانقسام والتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك المخفف والمظهر الخارجي والتشخيص البصري والكثافة واللون. هذه الاختبارات سهلة الإجراء ويمكن إجراؤها باستخدام معدات بسيطة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في الميدان أو في مختبر الفصل الدراسي.