Como estudar os minerais?

A mineralogia é a ciência que estuda os minerais através da sua composição, estrutura, propriedades, seus tipos de ocorrência e suas associações. Por definição, eles são substâncias sólidas e cristalinas, geralmente inorgânicas, de origem natural e que apresentam uma composição química definida.

Uma das maneiras de serem analisadas é através da cristalografia, ciência cujo  estudo se relaciona com a estrutura externa e as formas dos cristais. Baseando-se no comportamento do arranjo atômico dos minerais, é identificado os 7 sistemas cristalinos os quais são operados com os elementos de simetria, derivando então os 32 grupos pontuais. Através da cristaloquímica, ou química dos cristais, recolhe-se informações como a localização dos átomos, tipo de ligação, simetria interna e composição química. A composição química é a base para uma das classificações minerais mais utilizadas atualmente. Os minerais são divididos em 12 classes dependendo do ânion ou grupo aniônico dominante, sendo elas: elementos nativos, sulfetos, sulfatos, óxidos, hidróxidos, haletos, carbonatos, nitratos, boratos, fosfatos, tungstatos e silicatos. 

Os minerais podem também ser estudados a partir da inspeção visual em amostras de mão. Desta maneira notam-se propriedades que são características de cada um, ou seja, diferentes amostras do mesmo mineral apresentam propriedades físicas semelhantes. Essas particularidades são responsáveis por impor valor prático e decorativo. Elas podem ser detalhadas como:

  • PROPRIEDADES DERIVADAS DA INTERAÇÃO COM A LUZ

Algumas propriedades dos minerais são definidas através de sua interação com a luz, ou seja, do modo em que elas podem ser espalhadas, refletidas, transmitidas ou absorvidas no mineral. 

Uma das maneiras de descrevê-los é através do nível de sua diafaneidade, ou seja, a qualidade da luz transmitida por um mineral. Ele pode ser transparente, a luz é transmitida e um objeto pode ser visto através do mineral; translúcido, transmite a luz difusamente, mas não se enxerga um objeto do outro lado ; e opaco, a luz é impenetrável. 

O modo em que a luz é refletida da superfície do mineral determina seu brilho, o qual pode ser metálico ou não metálico. As substâncias metálicas produzem reflexões fortes e são minerais opacos. Já as substâncias não metálicas, são representadas por minerais que transmitem luz e que variam em aparência. Em razão disso, elas são divididas em subcategorias as quais definem seu brilho, algumas delas são:

  • Brilho vítreo: tem a aparência de uma peça de vidro, ex: quartzo;

  • Brilho resinoso: tem a aparência de uma peça de resina, ex: esfarelita;

  • Brilho graxo: aparenta estar coberto por uma substância oleosa, ex: nefelina;

  • Brilho nacarado: apresenta o aspecto iridescente das pérolas, ex: talco;

  • Brilho sedoso: possui um aspecto de seda ou peça de cetim, ex: gipsita fibrosa)

  • Brilho adamantino: brilho intenso como o do diamante, ex: granada.

Uma das características mais fáceis de ser observada são as cores dos minerais, característica conferida pela luz que é refletida. Mas elas não podem ser consideradas diagnósticas visto que em alguns minerais a cor é variável. Já o traço - cor do pó deixado ao riscar uma superfície abrasiva, no caso, porcelana não vitrificada - é útil e diagnóstico. Ele permanece constante independente da variação do mineral, por exemplo, a hematita varia fisicamente mas o seu traço sempre será avermelhado. 

  • PROPRIEDADES MECÂNICAS 

As propriedades mecânicas retratam a intensidade das ligações e suas respostas a uma força externa.  Quando essa força é aplicada, o mineral fica sob tensão e se rompe. 

A tendência dos minerais romperem-se ao longo de seus planos paralelos é denominada clivagem. Ela ocorre porque o mineral tem ligações mais fracas para unir os átomos em certas direções. Sua descrição é dada pela sua qualidade, determinada pela facilidade com que o mineral se rompe e a perfeição da superfície rompida. Suas classificações são: clivagem perfeita, fratura-se facilmente em superfícies mais planas; clivagem boa, as superfícies de clivagem são menos contínuas; clivagem má, é difícil notar a clivagem e as superfícies não são bem desenvolvidas; clivagem regular, possui propriedades entre a clivagem boa e má; ou clivagem ausente. 

Outra propriedade é a partição, em que um mineral rompe-se ao longo de planos de fraqueza da estrutura, mas o rompimento não é uniforme e apresenta descontinuidades. Diferente da clivagem, não é possível observar partição em todos os minerais, visto que nem todos foram submetidos à pressão apropriada. Em alguns minerais o rompimento não segue uma direção particular (como na clivagem e partição), neste caso, é chamado de fratura. Elas podem ser distintas e diagnósticas na identificação de minerais. 

Da mesma forma, a dureza é mais uma propriedade mecânica. Ela é interpretada como a facilidade com que a superfície de um mineral pode ser riscada. Para identificar a dureza de um mineral, utiliza-se  uma sequência de 10 minerais, conhecida como Escala de dureza de Mohs. Ela varia do mineral mais mole para o mineral mais duro e é composta por, em ordem:

  1. Talco 

  2. Gipsita

  3. Calcita

  4. Fluorita

  5. Apatita 

  6. Ortoclásio 

  7. Quartzo

  8. Topázio

  9. Coríndon

  10.  Diamante 

Objetos comuns podem ser utilizados para estimar a dureza de um mineral, por exemplo, a unha (D≅2,5), moeda de cobre (D≅3,5), lâmina de uma faca (D≅5,5), estilete de aço (D≅6,5) e placa de porcelana (D≅7,0). 

Por último, estuda-se também a tenacidade de um mineral, definida como a resistência de um mineral a romper-se ou deformar-se. A partir dessa propriedade é possível identificar se ele é quebradiço, maleável, séctil, dúctil, flexível ou elástico. 

  • OUTRAS PROPRIEDADES 

Existem outras propriedades que são características apenas de algumas substâncias, como o magnetismo, radioatividade e a solubilidade em ácidos. Para aqueles minerais que apresentam o magnetismo, a força magnética pode variar a intensidade de mineral para mineral, podendo ser fortes o suficiente para atrair barras de aço ou apenas uma agulha. A radioatividade está presente naqueles minerais que contêm elementos radioativos, como o urânio e o tório. Eles sofrem continuamente reações de decaimento e liberam energia em forma de partículas alfa, beta e radiação gama. Além destes, alguns minerais sofrem reações visíveis com o ácido clorídrico diluído, sendo assim, essa solubilidade em ácido se torna uma propriedade diagnóstica principalmente para os carbonatos. 

Testes sensoriais também são úteis para diagnosticar determinados minerais, por exemplo, através do odor identifica-se o enxofre (cheiro similar ao do gás produzido pelo ovo podre) e pelo sabor pode-se apontar a halita (gosto salgado) ou a silvita (gosto salgado e amargo). 

 

 

 

Referências:

Klein, C. & Dutrow, B. Manual de Ciência dos Minerais, 23a ed. Bookman, 2012.  

CRISTAIS e Cristalografia. Museu de Minerais, Minérios e Rochas Heinz Ebert. Disponível em <Cristais e Cristalografia> Acesso em 09 de setembro de 2020. 

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