खनिज पदार्थ

खनिजों को एक निश्चित रासायनिक सूत्र और सामान्य संरचना वाले ठोस, अकार्बनिक, प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पदार्थों के रूप में परिभाषित किया गया है। पृथ्वी की पपड़ी में लगभग सभी रासायनिक तत्व कम से कम एक खनिज से जुड़े हैं। वे रंग, कठोरता, घनत्व, क्रिस्टल रूप, क्रिस्टल आकार, पारदर्शिता, संरचना, स्थान और बहुतायत में भिन्न होते हैं। कुछ खनिज रेडियोधर्मी (यूरेनोफेन) होते हैं, जबकि अन्य चुंबकीय (मैग्नेटाइट) होते हैं। कुछ असंयुक्त तत्व हैं, जैसे सोना, चांदी, सल्फर, बिस्मथ, तांबा और प्लैटिनम। कुछ खनिज, जैसे फ्लोराइट (कैल्शियम फ्लोराइड), पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने के बाद जीवंत चमक के साथ चमकते हैं। फेल्डस्पार (एक पोटेशियम एल्यूमीनियम सिलिकेट) और क्वार्ट्ज (सिलिकॉन डाइऑक्साइड) पृथ्वी की पपड़ी में पाए जाने वाले सबसे प्रचुर खनिज हैं। मानव जाति ने अपने आकर्षक, सुंदर रंगों के कारण कई खनिजों और रत्नों की लालसा की है। ओपल के कुछ नमूने अपने क्रिस्टल के भीतर इंद्रधनुषी, इंद्रधनुष जैसे रंग प्रदर्शित करते हैं, जबकि रत्न टूमलाइन के कुछ नमूने क्रिस्टल के एक तरफ से दूसरे तरफ तरबूज जैसे हरे से गुलाबी रंग की प्रगति दिखाते हैं। हालांकि दिलचस्प, कुछ खनिज धोखा दे रहे हैं; कई शौकिया खोजकर्ताओं को यह सोचकर धोखा दिया गया है कि उन्हें सोना मिल गया है, लेकिन इसके बजाय उन्हें पाइराइट (आयरन डाइसल्फ़ाइड) मिला है, जिसे कीमती धातु के साथ अनोखी समानता के कारण “मूर्खों का सोना” के रूप में जाना जाता है। हीरा, पृथ्वी पर पाया जाने वाला सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ है, जो लंबे समय से प्रकाश के साथ अपनी आश्चर्यजनक बातचीत के कारण सभी खनिजों में सबसे वांछनीय माना जाता है। हालाँकि, अधिकांश हीरे अशुद्ध होते हैं और रत्न के रूप में उपयुक्त नहीं होते हैं; इसके बजाय, वे काटने के उपकरण के रूप में औद्योगिक उपयोग पाते हैं, और इस मांग को पूरा करने के लिए कृत्रिम रूप से भी बनाए जाते हैं।

क्या एक खनिज को एक खनिज बनाता है?

किसी चीज़ को खनिज बनने के लिए, उसे पहले चार मानदंडों को पूरा करना होगा:

सबसे पहले, सभी खनिज ठोस हैं। इसलिए, जबकि पानी में खनिज हो सकते हैं, पानी स्वयं खनिज नहीं हो सकता क्योंकि यह तरल है।
सभी खनिज प्राकृतिक रूप से निर्मित होते हैं। इसका मतलब है कि इन्हें किसी प्रयोगशाला में निर्मित नहीं किया जा सकता। इसलिए, क्यूबिक ज़िरकोनिया जैसे सिंथेटिक रत्न खनिज नहीं हैं।
सभी खनिजों की एक अनूठी और विशिष्ट रासायनिक संरचना होती है। यह खनिज के डीएनए की तरह है – यही खनिज को अन्य खनिजों से अलग बनाता है।
अंत में, सभी खनिजों में एक क्रिस्टलीय संरचना होती है। खनिज पृथ्वी पर सबसे सुंदर पदार्थों में से कुछ हैं, क्योंकि वे हमेशा एक व्यवस्थित ज्यामितीय पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं। एक ही प्रकार के खनिजों में हमेशा उनके परमाणुओं की एक ही ज्यामितीय व्यवस्था होती है।
खनिजों के गुण
किसी नमूने की पहचान निर्धारित करने में मदद के लिए खनिज विज्ञानियों द्वारा खनिजों के भौतिक गुणों का उपयोग किया जाता है। कुछ परीक्षण क्षेत्र में आसानी से किए जा सकते हैं, जबकि अन्य के लिए प्रयोगशाला उपकरण की आवश्यकता होती है। भूविज्ञान के शुरुआती छात्रों के लिए, कई सरल परीक्षण हैं जिनका उपयोग अच्छी सटीकता के साथ किया जा सकता है। परीक्षणों की सूची एक सुझाए गए क्रम में है, जो सरल प्रयोग और अवलोकन से प्रक्रिया या अवधारणा में अधिक जटिल होती जा रही है।

किसी खनिज की पहचान के लिए खनिजों के निम्नलिखित भौतिक गुणों का उपयोग आसानी से किया जा सकता है:

रंग

अधिकांश खनिजों का एक विशिष्ट रंग होता है जिसका उपयोग पहचान के लिए किया जा सकता है। अपारदर्शी खनिजों में, रंग अधिक सुसंगत होता है, इसलिए इन खनिजों से जुड़े रंगों को सीखना पहचान में बहुत सहायक हो सकता है। सूक्ष्म खनिजों की उपस्थिति के कारण पारदर्शी से पारदर्शी खनिजों का रंग बहुत अधिक विविध होता है। इसलिए, एकल पहचान विशेषता के रूप में केवल रंग विश्वसनीय नहीं है।

धारी

स्ट्रीक पाउडर के रूप में खनिज का रंग है। लकीर खनिज का असली रंग दिखाती है। बड़े ठोस रूप में, सूक्ष्म खनिज एक निश्चित तरीके से प्रकाश को प्रतिबिंबित करके खनिज के रंग को बदल सकते हैं। ट्रेस खनिजों का लकीर के छोटे पाउडर कणों के प्रतिबिंब पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

धात्विक खनिजों की धारियाँ गहरे रंग की दिखाई देती हैं क्योंकि लकीर के छोटे कण उन पर पड़ने वाले प्रकाश को अवशोषित कर लेते हैं। गैर-धातु कण अधिकांश प्रकाश को परावर्तित करते हैं इसलिए उनका रंग हल्का या लगभग सफेद दिखाई देता है।

क्योंकि लकीर खनिज के रंग का अधिक सटीक चित्रण है, पहचान के लिए रंग की तुलना में लकीर खनिजों की अधिक विश्वसनीय संपत्ति है।

कठोरता

कठोरता किसी खनिज की पहचान के लिए उपयोग किए जाने वाले खनिजों के बेहतर गुणों में से एक है। कठोरता खरोंच के प्रति खनिज के प्रतिरोध का माप है। मोह्स स्केल 10 खनिजों का एक समूह है जिनकी कठोरता ज्ञात होती है। सबसे नरम खनिज, टैल्क, की मोह्स स्केल रेटिंग एक है। हीरा सबसे कठोर खनिज है और इसकी रेटिंग दस है। नरम खनिजों को कठोर खनिजों द्वारा खरोंचा जा सकता है क्योंकि क्रिस्टल को एक साथ रखने वाली ताकतें कमजोर होती हैं और कठोर खनिजों द्वारा उन्हें तोड़ा जा सकता है।

मोहस पैमाने के खनिजों और उनकी रेटिंग की सूची निम्नलिखित है:

तालक
जिप्सम
केल्साइट
फ्लोराइट
एपेटाइट
ऑर्थोक्लेज़ फेल्डस्पार
क्वार्ट्ज
टोपाज़
कोरन्डम
डायमंड
दरार और फ्रैक्चर

तेज प्रहार करने पर खनिज रेखाओं या चिकनी सतहों पर टूट जाते हैं। अलग-अलग खनिज अलग-अलग तरीके से टूटते हैं और अलग-अलग प्रकार की दरार दर्शाते हैं।

दरार को मानदंडों के दो सेटों का उपयोग करके परिभाषित किया गया है। मानदंडों का पहला सेट बताता है कि दरार कितनी आसानी से प्राप्त की जाती है। यदि दरार आसानी से प्राप्त हो जाए और दरार के तलों को आसानी से पहचाना जा सके तो इसे उत्तम माना जाता है। यह अच्छा माना जाता है अगर दरार कुछ कठिनाई से उत्पन्न होती है लेकिन इसमें स्पष्ट दरार वाले तल होते हैं। अंत में इसे अपूर्ण माना जाता है यदि दरार कठिनाई से प्राप्त की जाती है और कुछ विमानों को अलग करना मुश्किल होता है।

मानदंड का दूसरा सेट दरार सतहों की दिशा है। नाम दरार सतहों द्वारा बनाई गई आकृति के अनुरूप हैं: क्यूबिक, रंबोहेड्रल, ऑक्टाहेड्रल, डोडेकाहेड्रल, बेसल या प्रिज्मीय। इन मानदंडों को विशेष रूप से दरार रेखाओं के कोणों द्वारा परिभाषित किया गया है जैसा कि नीचे दिए गए चार्ट में दर्शाया गया है:

दरार प्रकार के कोण

तीन दिशाओं में घन विखंडन, एक-दूसरे से 90° की दर से, तीन दिशाओं में रंबोहेड्रल विच्छेदन, लेकिन एक-दूसरे से 90o की दर से नहीं, चार दिशाओं में अष्टफलकीय विच्छेदन, डोडेकाहेड्रल विभक्तियाँ, छह दिशाओं में, बेसल विखंडन, एक दिशा में प्रिज्मीय विखंडन, दो दिशाओं में प्रिज्मीय विखंडन

फ्रैक्चर दरार सतह की गुणवत्ता का वर्णन करता है। अधिकांश खनिज या तो असमान या दानेदार फ्रैक्चर, शंखाकार (घुमावदार, खोल जैसी रेखाएं) फ्रैक्चर, या हैकली (खुरदरा, दांतेदार) फ्रैक्चर प्रदर्शित करते हैं।

क्रिस्टलीय संरचना

खनिज क्रिस्टल विभिन्न आकृतियों और आकारों में होते हैं। विशेष आकार क्रिस्टल को बनाने वाले परमाणुओं, अणुओं या आयनों की व्यवस्था और उनके जुड़ने के तरीके से निर्धारित होता है। इसे क्रिस्टल जालक कहते हैं। क्रिस्टलीय संरचना की कुछ डिग्री होती हैं, जिसमें क्रिस्टल के तंतुओं को नग्न आंखों या हैंड लेंस के उपयोग से देखना कठिन या असंभव हो जाता है। माइक्रोक्रिस्टलाइन और क्रिप्टोक्रिस्टलाइन संरचनाओं को केवल उच्च आवर्धन का उपयोग करके देखा जा सकता है। यदि कोई क्रिस्टलीय संरचना न हो तो इसे अनाकार कहा जाता है। हालाँकि, बहुत कम अनाकार क्रिस्टल हैं और इन्हें केवल अत्यधिक उच्च आवर्धन के तहत ही देखा जा सकता है।खनिज
पारदर्शिता या डायफेनिटी

डायफेनिटी एक खनिज की पारदर्शिता की डिग्री या प्रकाश को इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति देने की क्षमता है। पारदर्शिता की डिग्री खनिज की मोटाई पर भी निर्भर हो सकती है।

तप

दृढ़ता वह विशेषता है जो बताती है कि किसी खनिज के कण कैसे एक साथ रहते हैं या अलग होने का विरोध करते हैं। नीचे दिया गया चार्ट दृढ़ता का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले शब्दों की सूची और प्रत्येक शब्द का विवरण देता है।

चुंबकत्व

चुंबकत्व वह विशेषता है जो किसी खनिज को अन्य चुंबकीय सामग्रियों को आकर्षित या विकर्षित करने की अनुमति देती है। विभिन्न प्रकार के चुंबकत्व के बीच अंतर निर्धारित करना मुश्किल हो सकता है, लेकिन यह जानने योग्य है कि अंतर किए गए हैं।

आभा

चमक खनिजों का गुण है जो इंगित करता है कि खनिज की सतह प्रकाश को कितना परावर्तित करती है। किसी खनिज की चमक उस प्रकाश की चमक से प्रभावित होती है जिसका उपयोग खनिज सतह का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है। किसी खनिज की चमक का वर्णन निम्नलिखित शब्दों में किया गया है:

धात्विक खनिज अपारदर्शी है और धातु की तरह प्रकाश को परावर्तित करता है। उपधात्विक खनिज अपारदर्शी और नीरस है। यह खनिज गहरे रंग का है। यह खनिज धातु की तरह प्रकाश को प्रतिबिंबित नहीं करता है।

गैर-धातु खनिजों का वर्णन उन संशोधकों का उपयोग करके किया जाता है जो सामान्यतः ज्ञात गुणों को संदर्भित करते हैं।

मोमी खनिज पैराफिन या मोम जैसा दिखता है। कांचदार खनिज टूटे हुए कांच जैसा दिखता है। मोती खनिज मोती की तरह इंद्रधनुषी दिखता है। रेशमी खनिज रेशम की तरह रेशेदार दिखता है। चिकना खनिज पानी पर तेल जैसा दिखता है। राल जैसा खनिज दिखता है कठोर पेड़ का रस (राल)। एडमैंटाइन खनिज हीरे की तरह शानदार दिखता है।

गंध

अधिकांश खनिजों में कोई गंध नहीं होती है जब तक कि उन पर निम्नलिखित में से किसी एक तरीके से कार्रवाई न की जाए: गीला करना, गर्म करना, सांस लेना या रगड़ना।

स्वाद

केवल घुलनशील खनिजों का ही स्वाद होता है, लेकिन यह बहुत महत्वपूर्ण है कि खनिज पदार्थ मुँह में या जीभ पर न रहें। आपको कक्षा में इस संपत्ति का परीक्षण नहीं करना चाहिए।

विशिष्ट गुरुत्व

किसी खनिज का विशिष्ट गुरुत्व खनिज के वजन और पानी की समान मात्रा के वजन की तुलना या अनुपात है। हवा में खनिज के भार और पानी में खनिज के भार के बीच अंतर ज्ञात करके पानी की समान मात्रा का वजन ज्ञात किया जाता है।