MİNERAL VE ÖZELLİKLERİ BİR

Değerli arkadaşlar,  hepimiz mineral dediğimiz nesneler üzerinde uğraşıyoruz konuyu ele alıp işlemek istedim konuyu anlamak isteyenlere yardımcı olması umuduyla…

                                                        Mineral pek çok özelliği olan bir oluşumdur. Özellikleri sıralarsak ; 

  1-)  Mineral  inorganik bir maddedir yani kömür,petrol gibi organik maddelerden mineral olmaz, mesela mercan mineral değildir.

2-)  Mineral ;  kesinlikle katı bir maddedir yani sıvılar ve jelimsi yapılar dahil edilemez ( buz bir su  mineralidir.) 

3-)  Mineral ; her zaman kristalli bir yapıya sahiptir bu durumda  “opal” mineral değil değerli bir taştır, bilimsel olarak  “minerolit” adini alır, benzeri şekilde “obsediyen ve doğal cam lar”bu gruba girmez yani mineral değildirler.

4-) Mineral ; doğal oluşumlardır yanı insan yapısı olan cam,çelik,plastik vs. Bu gruba girmez.

5-) Mineral ;  kendine özgü kristalleşme yapısına sahiptir yani her mineralin kendi grubuna özgü kristal yapısı vardır, bu yapılar değişik isimler alır her birinin sadece o gruba özgü özel bir şekli vardır.

6-) Mineral ; her mineralin tam olarak ifade edilen kimyasal yapısı vardır,kuvars daima SiO2  formülüne sahiptir bunun anlamı silisyum elementi iki oksijen elementi ile bileşik yapmış ve ortaya kuvars çıkmıştır.

7-) Mineral ;  homojen yapıya sahiptir yani her tarafı aynı kimyasal özelliğe sahiptir bunun tersi kayaçlarda olur yani kayacın bir tarafında bir veya birkaç element veya mineral değişik oranlarda bulunabilir mineral ise her tarafı aynı özellikleri taşır.

                                                            Mineral ile kayacı karıştırmamak gerikir,mineral tek bir elementten oluşabileceği gibi (örnek altın hem element hem mineraldir) iki veya daha fazla elementten oluşabilir. ( Al2O3 gibi ikili MgSiO  gibide çoklu olabilir) minerallerin pek çok özellikleri vardır.Eğer bunları iyi bilirsek doğada arayıp bulmak için avantajlı oluruz, bunları teker teker ele alalım:

ÖZGÜL AĞIRLIK:  Ö.ağırlık bir maddenin  +4 derecede ki suyun ağırlığına olan oranıdır, bunun anlamı eğer  bir mineralin ö.ağırlığı 4 ise  o mineral kendisi ile ayni hacimde ki su dan dört defa daha ağır  anlamına gelir. Burada  dikkat edilmesi gereken nokta ayni hacimlerde olmalarıdır. Aynı hacmi ise o minerali su dolu kaba atarak ölçebiliriz bu bilgi özgül ağırlık tayininde anlaşılması gereken bir durumdur (su dolu kaba veya ölçülenmiş kaba bir taş atarsanız taşın hacmi kadar su ya taşarak yada ölçüsünün derecesine bakarak o taşın hacmini ölçmüş olursunuz)

Pek çok insan Özgül ağırlık ile yoğunluğu karıştırmak eğilimindedir. Ö. ağırlıkta sadece oranı ifade eden rakam bulunur oysa yoğunluk ifade edilirken gram bölü santimetre küp ile sayı ifade edilir. (2.98g/cm3 gibi)

Özgül ağırlık o minerali oluşturan elementlerin ağırlığı ve kristal oluştururken meydana gelen yapının özelliğine bağlı olarak değişir. Eğer  o minerali oluşturan element veya elementler ağır atomik yapıya sahipse veya kristal yapısı daha yoğun olarak daha dar alana sığmışsa ağırlığı artar mesela hepsinin kimyasal yapısı aynı olduğu halde grafit ile elmas ayrı ö.ağırlığa sahiptir çünkü elması oluşturan karbon atomları daha sıkı şekilde paketlenmiştir. Altın ile oluşan mineraller daha ağırdır çünkü altınır ö.ağırlığı çok yüksektir oluşturduğu mineralinde ağırlığını  yükseltir.

ÖZGÜL AĞIRLIK TAYİNİ:

Arkadaşlar mineralleri tanıyabilmek için bu konu önemlidir. Benim  görüşüme göre sertlik ölçmekten daha etkili yoldur. Ö. ağırlık tayini  1-) basit tayin  2-) Jolly terazisi ile tayin  3-) piknometer ile tayin  4-) ağır sular ile tayin olmak üzeredir.

BASİT TAYİN: Ben bu kısmı en anlaşılır şekilde izah etmek istiyorum.  Eğer kitabı bilgileri buraya aktarırsam çoğu arkadaş konuyu anlayamayacaktır. Öncelikle nelere ihtiyacımız var ; elektronik terazi (kuyumcu tipi), bir kap, iplik, su, kağıt, kalem. Ö.ağırlığını ölçmek istediğimiz mineralin temiz olmasına ve homojen yapıda olmasına dikkat etmeliyiz. Önce  herkesin bildiği normal ağırlık ölçme yolu ile minerali tartıyoruz ve rakamı kağıda yazıyoruz (diyelim ki 16 gram) bulduğumuz rakam o mineralin havada ki ağırlığıdır. Sonra  kaba su koyuyoruz ve terazinin üstüne koyuyoruz elbette bir ağırlık gösterecek fakat biz bunu dikkate almıyoruz terazinin üstünde olan sıfırlama düğmesine basarak ağırlığı sıfır yapıyoruz. Minerali  iple bağlayıp yavaşça kabin içindeki suya salıyoruz ama kenarlara değmeyecek ve dibe değmeyecek, titreşimin durduğu noktada terazide ki rakamı okuyup kağıda yazıyoruz (titreşimin olmaması için ipi bir çengele aşabiliriz ) çıkan rakam diyelim ki 4 olsun bu sayı ile ilk çıkan rakamı birbirine bölüyoruz (daima büyük sayı küçüğe bölünecek) çıkan sayı - 4 -   bu sayı o mineralin Ö. ağırlığıdır. Ben burada küsuratsız sayılar aldım ancak pratikte böyle olmayacaktır dolayısı ile bulacağımız rakam en az üç rakamlı olacaktır buda sertliğe göre olan avantajı gösterir çünkü üç veya dört rakamın benzer çıkma olasılığı düşüktür ama sertlik genelde tek rakam ifade ettiği için ayni sertlikte yüzlerce mineral olabilir ve bu durum bize yardımcı olmaz.

JOLLY  TERAZİSİ  İLE  TAYİN:  bu usul yukarıda anlatılanın pratikleştirilmişidir. Burada  özelliği olan şey terazidir, terazinin iki kefesi vardır birinde havada ölçüm yapılır diğeri ise var olan su kabının içinde yapılır .çıkan rakamlar birbirine bölünür burada terazinin üstünde bir yay ve skala vardır değerler buradan okunur Ancak çoğu arkadaşın böyle bir şansı olmadığını varsayarak teferruata girmiyoruz.

PİKNOMETRE İLE TAYİN: bu tayin yöntemi de önemli çünkü bu yöntemin asıl amacı  çok küçük olan (toz,zerre gibi) mineralin ö.ağırlığını  bulmaktır. Aslında  bu cihazda bir laboratuvar malzemesidir ama meraklısı satın alabilir veya kendi yapabilir.Cihaz  aslında bir şişe ile tıpadan  ibarettir, tıpanın üst ortasında bir delik vardır(minerali yerleştirmek için) tapa öyle yapılmıştır ki şişenin içine oturduğu zaman şişe üstü ile ayni düzlemde olacak şekilde içeri girer.

Ölçüm için önce tıpa ve şişe boş olarak tartılır (yazılır) buna bir isim verelim diyelim (P) sonra ölçümü yapılacak mineral tozu deliğe yerleştirerek yeniden tartılır (yazılır)  biz buna (M) diyelim.Daha sonra ise şişeye su dolduralım öyle olsun ki su içine mineral koyduğumuz deliğe kadar gelsin. (NOT:içine konacak suyun saf su olması gerekir diğer yöntemde gerek yoktur) bu durumda tekrar tartalım buna da (S) diyelim, yani -S-ile  şişe+saf su+tıpa+ mineral tartılmış olacaktır. En son olarak mineral alınır boşaltılır tekrar saf su doldurulup yeniden ölçüm yapılır buna da  (W) diyelim, işlemler bitti şimdi aşağıdaki formüle göre özgül ağırlığı hesaplayalım.

Formül,   Özgül ağırlık: (M-P)/W+M-P-S 

AĞIR SIVILAR İLE TAYİN: burada bazı malzemeleri bulamama ihtimali var imkanı olanlar için; iki çeşit ağır sıvı kullanabiliriz biri  “bromoform” diğeri “metilen iyadür”  birincisinin ö.ağırlığı  (2.89)  diğerinin  (3.33)  dür. Bu sıvılar her oranda “aseton” ile karışabilir özelliğine haizdir (bu yüzden bunları kullanıyoruz) asetonun ö.ağırlığı (0,79) dur. Bu yöntemin özü , ağırlığı tayin edilecek mineralin ağır sıvının içine atılması ve üzerine peyder pey aseton ilave edilerek mineralin sıvının içinde tam ortada yüzmesine göre tayindir burada mineral sıvının tam ortasında kalması demek sıvı ile mineralin özgül  ağırlıklarının eşitlenmesi anlamına gelir (burada dikkat edilecek nokta Eğer ö.ağırlığını  bulacağımız mineral  3.33 ten yüksekse yöntem işe yaramaz. Daha düşüklerde her defasında aseton ilave ederek ağır sıvının yoğunluğu düşürülerek yapılır.) işte eşitlendiği durumda ki karışık halde ki sıvı ayrı bir kaba alınır ve WESTAL TERAZİSİ ile o sıvının yoğunluğu hesaplanır böylece mineralin ö.ağırlığı bulunmuş olur burada bir başka yöntem devreye girdi bunun anlamı yukarıda anlatılanların dışında yöntemlerde vardır.

Minerallerin değişik özelliklerine devam edelim.

SERTLİK VE TAYİNİ

Minerallerin sertliği belirlenmesinde önem taşır, sertlikten kastedilen o mineralin çizilmeğe olan direncini ifade etmesidir pek çok insan bu konuyu yanlış anlamaktadır bunun bir sebebi de dilimizle  ilgilidir sertlik ile dayanıklılık  birbirine karıştıran pek çok deyim vardır bu da insanların kafasını karıştırmaktadır. Mesela  bir çok arkadaş elmas nasıl olsa en sert madde deyip asla kırılamayacağı gibi bir düşünceye sahiptir oysa elmas  kırılabilen  bir maddedir. Mineralojide  arkadaşların ifade etmek istediği durum  “tesanite” deyimi ile belirtilir yani o mineralin dayanıklılığı, kırılmaya mukavemeti, bükülmaye direnci, parçalanma karşı koyması gibi. Sertlik  ise mineralin kristal yapısı ile alakalıdır. Eğer birbiriyle çok sıkı şekilde paketlenmiş se  çizilmeğe direnci artar aynı kimyasal yapıya sahip olmasına rağmen kiyanit ile allumanit farklı sertliklere haizdir, halbuki ayni atomlara sahiptir. Ancak atomların birbirine bağlanış açısı ve mesafesi farklıdır bu da fiziksel özelliklerinin değişmesine sebeb olur.Bilim insanları sertliği tayin için bir çok yöntem geliştirmiştir bunlardan biri de “Mohs sertlik skalasıdır”. F.Mohs isimli bir bilim insanı 1824 yılında bu sertlik yöntemini bulmuş ve ismini vermiştir. Bu yöntem pratiktir. Ancak bazı mahzurlar içerir, sertlik bu yöntemde bağıl şekilde belirlenmektedir yani bir mineral diğerinin sertliğine göre değerlendirilmektedir ancak sayılar arasında ki ilişki oransal değildir mesela (2)sertliği 1- ile  (3) sertliği arasında bir rakam vardır benzeri şekilde (8) sertliği ile (9) sertliği arasında da bir sayı fark vardır ama gerçekte durum böyle değildir yani 8- ile 9  arası fark çok fazladır.bir başka meselede ayni mineralin her yönünde sertliğinin farklı olabilmesindedir.Örnek  kiyanit mineralinin uzunluğuna sertliği 5 iken yanlamasına ise 7 olmasıdır, benzeri durum kalsittede vardır, yani bir tarafını sertliği 3 iken diğer tarafı 2 sertliğine haizdir. Mohs sertliği bir den on sayısına doğru derecelendirilmiştir.

1. Talk(pudra olarak kullanılır)
2.  Jips(alçı olarak kullanılır)
3. Kalsit(kirecin ana maddesi)
4. Florit(eskiden tam şeffafları optikte kullanıldı)
5. Apatit
6. Feldispat(doğada en çok olan mineral,bazı çeşitleri 6.5sertliğindedir.
7. Kuvars(en bilinen mineral çeşidi çok fazla)
8. Topaz(değerli taş olarak önemlidir)
9. Korund yanı safir ve Yakut (değerli taş ve zımpara)
10. Elmas.buraya kadar yazılanlar tek rakamlı olanlardır ama bazı mineraller küsuratlı olabilmektedir(Aleksandra taşı 8.5 dir,turmolin 7.5 dir,garnet ise çeşidine göre 6.5-7.5arasıdır vs.)günlük hayatta ölçümü kolaylaştırmak için bazı maddelerin sertliğini bilmek işe yarar. tırnağımız 2 sertliğindedir , bakır para 3, toplu iğne ise 3-4 arası, çakı 5 dir, pencere camı 5.5dir, çelik levha 6.5.  Sertlik  ölçmek için elimizdeki malzemelerden faydalanacağımız gibi bu iş için özel olarak yapılmış setler vardır bunlarıda kullanabiliriz. Ancak benim düşünceme göre satın almaya gerek yoktur, elimizde daima kuvars olmalı (her yerde bulunur) ayrıca bıçak, çataliğne yanımızda taşımalıyız. doğada ençok bulacağımız mineraller feldispat veya kuvarstır, eğer çakı çizmiyorsa sertliği beşin üzeridir hemen kuvars ile devam ederiz, çiziyorsa yediden aşağıdır  feldispatla devam edersek (bu mineralde bol bulunur ve sertliğ 6.5 ) sertliği çözeriz, bunların hiçbiri çizmiyorsa yedinin üzeridir yanımızda sanayi elması bulundursak (sertliği 9 un üzeridir) onunla devam ederiz., dikkat edilirse yumuşak mineral lerde sorun çıkmaz, sertlik tayin ederken iki minerali temizledikten sonra sert şekilde sürteriz kimin kimi çizdiğine dikkat ederiz. Bu çizik inçe bir oluk şeklinde kalmalıdır bazen hata yapılır sert olan mineralin üzerinde yumuşak olanın tozu kalabilir bu nedenle yüzey tekrar temizlenmeli ve kuyumcu “lup”u ile bakılmalıdır(kuyumcu lup u olmazsa olmaz malzemedir)

Mineraller ile ilgili yazının birinci bölümü burada sona eriyor.Başka bir yazıda konuya devam edelim.herkese bol şans diliyorum.