ห้าลักษณะของแร่

คุณพบแร่ธาตุทุกวัน ตั้งแต่ควอตซ์ในนาฬิกาไปจนถึงอัญมณีที่คุณสวมใส่บนนิ้วมือ แต่คุณอาจไม่รู้ถึงธรรมชาติที่อุดมสมบูรณ์ของแร่ธาตุบนโลก มีการค้นพบแร่ธาตุหลายพันชนิด แต่มีเพียง 200 ชนิดเท่านั้นที่พบได้ทั่วไปในคนทั่วไป มนุษย์ไม่สามารถอยู่ได้โดยปราศจากแร่ธาตุ เนื่องจากทำให้ร่างกายมนุษย์ทำงานได้ตามปกติ ผู้คนใช้แร่ธาตุทุกวันในร่างกายและในหลายอุตสาหกรรม แต่มนุษย์ไม่สามารถสร้างแร่ธาตุได้

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

แร่ธาตุมักเกิดขึ้นในธรรมชาติ เป็นของแข็งและเป็นอนินทรีย์ พวกเขามีโครงสร้างผลึกและแร่แต่ละชนิดมีองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์

คุณต้องพบแร่ธาตุในธรรมชาติ สารที่ปรุงในห้องปฏิบัติการไม่มีคุณสมบัติ แม้ว่าผลิตภัณฑ์ในห้องปฏิบัติการบางอย่างจะมีลักษณะคล้ายแร่ธาตุ แต่ก็ไม่ใช่แร่ธาตุที่แท้จริง คิวบิกเซอร์โคเนียและคอรันดัมสังเคราะห์ สารที่ปลอมแปลงเป็นทับทิมหรือไพลินในวงแหวนรับปริญญาชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย ไม่ใช่แร่ธาตุที่แท้จริง เพราะถึงแม้จะเป็นไปตามลักษณะอื่นๆ ของแร่ธาตุ ก็จะไม่เกิดใน ธรรมชาติ. ไม่ใช่คริสตัลที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติทั้งหมดเป็นแร่ธาตุเช่นกัน โอปอลและอำพัน น้ำนมของต้นไม้โบราณที่กลายเป็นฟอสซิล ไม่ใช่แร่ธาตุ สารที่เรียกว่าแร่แร่อาจดูเหมือนแร่ธาตุ แต่ไม่ใช่เพราะไม่เป็นไปตามข้อกำหนดทั้งหมดสำหรับการเป็นดังนั้น

แร่ธาตุไม่ได้อยู่ในกลุ่มสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งรวมถึงสารต่างๆ เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมันที่เกิดจากสิ่งมีชีวิต แร่ธาตุที่รู้จักเกือบทั้งหมดมาจากกระบวนการอนินทรีย์ ซึ่งเป็นกิจกรรมที่สิ่งมีชีวิตไม่สามารถทำได้ แร่ธาตุบางชนิด เช่น ไข่มุกและเปลือกของสิ่งมีชีวิตบางชนิด มาจากกระบวนการอินทรีย์ สารอินทรีย์ทั้งหมดมีคาร์บอน สารอนินทรีย์ยังสามารถมีคาร์บอน แต่โดยทั่วไปแล้ว คาร์บอนจะจับกับองค์ประกอบอื่นๆ ที่ไม่ใช่ไฮโดรเจน และไม่เกิดเป็นสายโซ่ยาวเหมือนที่ทำในคาร์โบไฮเดรตและไขมัน

แร่ธาตุไม่สามารถเป็นของเหลวหรือก๊าซได้ พวกมันมีอยู่เป็นของแข็งเท่านั้นซึ่งเป็นสถานะของสสารที่มีปริมาณการสั่งซื้อสูง ไอออนซึ่งเป็นอะตอมที่มีประจุจะเกาะติดกันเป็นแร่ ซึ่งทำให้มีโครงสร้างที่แข็งแรง ของแข็งมีปริมาตรและรูปร่างที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน และโดยปกติโมเลกุลของพวกมันจะไม่สามารถบีบอัดได้อีก โครงสร้างของมันแข็ง หมายความว่าอนุภาคภายในแร่ไม่เคลื่อนที่ไปมา ของแข็งอาจเป็นผลึกหรืออสัณฐานก็ได้ ของแข็งที่เป็นผลึก เช่น แร่ธาตุ มีรูปแบบที่ซ้ำกัน ในขณะที่ของแข็งอสัณฐาน เช่น แก้ว ไม่มี

แร่แต่ละชนิดมีอะตอมเฉพาะของตัวเองที่ไม่สามารถพบได้ในแร่ธาตุอื่น ตัวอย่างเช่น เกลือเป็นแร่ธาตุที่ประกอบด้วยโซเดียมและคลอรีนไอออนที่เชื่อมติดกันในรูปแบบซ้ำ ในทางกลับกัน เพชรมีอะตอมเพียงประเภทเดียวเท่านั้น: คาร์บอน อะตอมของคาร์บอนมารวมกันอย่างแน่นหนาในพันธะเคมีชนิดหนึ่งที่แตกต่างจากอะตอมที่ทำให้เกิดเกลือ ทำให้เพชรเป็นสารที่แข็งที่สุดในโลก แร่ธาตุบางชนิด เช่น ทองคำ เงิน ทองแดง และเพชร มีธาตุเพียงชนิดเดียวเท่านั้น แร่ธาตุกลุ่มที่ใหญ่ที่สุดประกอบด้วยซิลิเกตบางรูปแบบ ซึ่งเป็นการรวมกันของอะตอมของซิลิกอนและออกซิเจน

แร่ธาตุก่อตัวเป็นผลึกที่มีการจัดเรียงอะตอมหรือไอออนซ้ำๆ ส่วนที่ซ้ำกันของคริสตัลแต่ละส่วนคือเซลล์ยูนิตที่มีรูปทรงต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาดของไอออนหรืออะตอมและวิธีที่คริสตัลดึงดูดอนุภาคอื่นๆ คริสตัลมักมีหนึ่งในหกรูปร่างทั่วไป รูปแบบลูกบาศก์และจัตุรมุขมีอิทธิพลเหนือกว่าแม้ว่ารูปแบบอื่นจะมีน้อยกว่าปกติ แร่มีโครงสร้างผลึกที่เกิดขึ้นในสองวิธี หินหนืดหรือลาวา -- หินหลอมเหลวร้อนที่มาจากภูเขาไฟ -- สามารถตกผลึกเป็นแร่ธาตุได้ แร่ธาตุตกผลึกยังก่อตัวในมหาสมุทรเมื่อน้ำสะสมตัวละลายในบางพื้นที่ ผลึกปรากฏขึ้นเมื่อน้ำระเหย