کانی چیست ؟

کانی، ماده‌ای است طبیعی، جامد و غیرآلی که در ترکیب سنگ‌های پوسته زمین یافت می‌شود و دارای فرمول شیمیایی و ساختمان اتمی مشخص است.

برخی کانی‌ها از یک عنصر خالص و بسیاری از آن‌ها از دو یا چند عنصر درست شده‌اند. واژه کانی از واژه فارسی کان گرفته شده‌است که به آن سنگ معدن نیز گفته می‌شود. بنابراین، کانی به ماده‌ای گفته می‌شود که به طور طبیعی از معدن (کان) به دست می‌آید و معدن بخشی از پوسته زمین است که در آن به اندازه چشم‌گیری، کانی یافت می‌شود. موادی مانند شیشه، چینی، آلیاژهای گوناگون، که انسان آن‌ها را ساخته‌است، و موادی مانند مروارید، صدف، استخوان، عاج و بسیاری دیگر، که جان‌داران می‌سازند، کانی نیستند.

تنها استثنا از این تعریف گرافیت و زغال سنگ است که در حقیقت منبعی آلی دارند ولی در مسیر تکامل خود دستخوش تغییرات بسیار شده‌اند و در حقیقت به طور مستقیم ریشهٔ آلی ندارند.

مسالهٔ دیگر یخ است که بیشتر زمین شناسان طبق تعریف آن را کانی می‌دانند. نفت را نیز گروهی از زمین‌شناسان کانی می‌دانند.

شکل‌گیری کانیها

کانیها از پیوندهای گوناگون بین اتم‌های عنصرها به وجود می‌آیند. تا کنون 92 عنصر در طبیعت شناسایی شده است. از بین این 92 عنصر طبیعی، 8 عنصر اکسیژن، سیلیسیوم، آلومینیوم، آهن، کلسیم، سدیم، پتاسیم، و منیزیم، حدود 5/98 درصد کانی‌ها را می‌سازند. از ترکیب‌شدن این عنصرها با هم، کانیها گوناگونی به وجود می‌آید. برای مثال، از ترکیب شدن اکسیژن با سیلیسیوم، اکسید سیلیسیوم Sio2 (کوارتز) و از ترکیب‌شدن اکسیژن، سیلیسیوم، منیزیم و آهن، الوین(FeMgSio2 ) به دست می‌آید.

کانیها علاوه بر این که از نظر ترکیب شیمیایی با هم تفاوت دارند، از نظر شکل ظاهری، رنگ، اندازه و دیگر ویژگی‌ها نیز تفاوت‌های زیادی با هم دارند. این تفاوت‌ها از چگونگی شکل‌گیری آن‌ها برمی‌خیزد.

برخی کانیها از سرد شدن ماده‌ی مذاب به دست می‌آیند. همه‌ی کانیهای سنگهای آذرین، مانند کوارتز، فلدسپات، میکا و الوین، این گونه به وجود می‌آیند.

برخی دیگر از کانی‌ها از سرد شدن بخار در سطح سنگها یا شکاف‌های موجود در آن‌ها به وجود می‌آیند. سرد شدن گاز گوگرد در قله‌های آتش‌فشانی دماوند و تفتان، نمونه‌ای از این فرایند است.

کانیها دیگری از بخار شدن محلول‌هایی به وجود می‌ایند که به اندازه‌ی اشباع رسیده‌اند. برای مثال، از بخار شدن آرام‌ دریاچه‌های مرکزی ایران، نمک و گچ به دست می‌آید.

برخی کانیها از واکنش‌های شیمیایی یون‌ها در آب به وجود می‌آیند. برای مثال، در دریاهای گرم، یون کلسیم(+2 Ca) با یون کربنات(Co32+)ترکیب می‌شود و کانی کلسیت(CaCo3) ته‌نشین می‌شود.

برخی کانیها نیز پیامد تخریب شیمیایی کانیها دیگر هستند. برای مثال، از تجزیه‌ی شیمیایی فلدسپات‌ها، کانیهای رستی(کانیهای تشکیل‌دهنده‌ی خاک) به وجود می‌آیند.

تبلور

بلورها بر اثر تغییر فشار و دما در محلولها ٬ مواد مذاب٬ مواد جامد و بخار بوجود می آید . مثلا" بر اثر کاهش دما بلورهای برف ٬ از ابر و بلورهای نمک طعام از آب شور دریاچه های نمکی جدا می شوند . غلظت آب این دریاچه های شور ٬ بر اثرتبخیر یا کاهش دما ٬ به حالت اشباع و فوق اشباع در می آید و بلورهای نمک از آن جدا می شود . بلورهای تشکیل دهنده سنگهای آذرین از سرد شدن ماگما (سنگهای ذوب شده درون زمین)به وجود می آیند . بلورهای سنگهای دگرگونی مانند سنگ مرمر از تاثیر دما و فشار زیاد بر سنگهای دیگر شکل می گیرند . به فرآیند تشکیل بلورها تبلور گفته می شود .
هنگامی که دما یافشار تغییر می کند و یا تبخیر روی می دهد و شرایط مناسب تبلور ایجاد می شود ٬ اتمهای مواد به یکدیگر می پیوندند . این اتم ها معمولا" در اطراف ذرات موجود در محیط جمع می شوند . این ذرات هسته تبلور نامیده می شوند . هسته تبلور از ذرات ناخالص یا بلورهای خرد شده یک ماده تشکیل می شود . گاهی نیز شماری از اتمهای ماده اصلی کنار هم قرار می گیرند و هسته تبلور را می سازند . اتمهای دیگر نیز به تدریج در اطراف این هسته جمع می شوند و با آرایشی منظم در کنار یکدیگر قرار می گیرند . کوچکترین واحد ساختاری منظم هر بلور را سلول اولیه آن بلور می نامند.معمولا کانی‌ها بصورت اشکال منظم هندسی متبلور می‌شوند که به آنها بلور می‌گویند. بلور را می‌توان به عنوان جسمی که دارای ساختمان اتمی منظم است، تعریف کرد. هرگاه بلور را بطور مداوم به قطعات کوچک تقسیم کنیم‏، به جایی می‌رسیم که دیگر قابل تقسیم کردن نیست. این جز کوچک غیر قابل تقسیم ، معمولا دارای شکل هندسی منظم است که اتم‌های تشکیل دهنده بلور در رئوس ، مراکز سطوح ، وسط یال‌ها و یا مرکز آن قرار دارند و به نام واحد بلور یا سلول اولیه خوانده می‌شود. هر جسم متبلور از پهلوی هم قرار گرفتن تعداد زیادی سلول اولیه تشکیل شده است که به نام شبکه بلور نامیده می‌شود. بسته به عناصر قرینه‌ای که در سلول اولیه وجود دارد، اجسام متبلور را به 7 سیستم شامل سیستم مکعبی ، تتراگونال ، تری گونال ، هگزا گونال ، ارتورومبیک ،مونوکلینیک و تری کلینیک تقسیم می‌کنند.بلور

بلور شکلی از ماده جامد است که در آن مولکولها ٬ اتمها و یونها با آرایشی منظم در کنار یکدیگر قرار دارد . تکرار این آرایش منظم در سه جهت فضایی سبب بزرگتر شدن بلور می شود . نظم بیرونی بلورها ٬ بر اثر نظم درونی آنهاست. بدلیل همین نظم ٬ سطحهای خارجی بلورها صاف و هموار هستند . این سطحهای صاف با یکدیگر زاویه هایی می سازند که اندازه های آنها در بلورهای یک ماده همواره ثابت است . یکی از راههای تشخیص بلورها ٬ از یکدیگر اندازه گیری زاویه بین سطحهای آنهاست . بلورها به شکلهای مکعب ٬ منشور ٬ هرم و چند وجهی های مختلف هستند و معمولا" سطحها و زاویه های هر شکلی از آنها مشابه و قرینه یکدیگرند.

سوالات رایج

مواد تشکیل دهنده بلورها چیست و چه عاملی آنها را بهم متصل می کند؟
بلور از اتم تشکیل شده است . ذرات اصلی تشکیل دهنده اتم ها پروتون، نوترون، و الکترون هستند. اتم ها بر اساس تعداد پروتون هایشان در جدول تناوبی مرتب می شوند. یون ها چگونه تشکیل می شوند؟
یون ها زمانی تشکیل می شوند که کاتیون از دست بدهند و الکترون بگیرند.کاتیون ها یون های با بار مثبت و آنیون ها یون هایی با بار منفی هستند.اتم ها در شبکه بلوری بوسیله پیوند های اتمی به یکدیگر متصل می شوند که مهمترین این پیوند ها پیوند های یونی و کوالانسی هستند.

این بلورها چگونه گروه بندی می شوند؟
بلور ها ابتدا بر اساس عناصر سازنده شان تقسیم بندی می شوند:
سیلیکات ها- کانی های غنی از سیلیکات
مثال: آمیتیست ( کوارتز)، تورمالین و بریل
اکسید ها- دارای آنیون های اکسیژن (o)
مثال: کواراندیم (یاقوتی) ،روتیل
کربنات ها- دارای کربن و اکسیژن(c)
مثال: کلیست و اراگونیت( در مرواریدها)
فسفات ها-حاوی فسفر(p)
بورات ها- حاوی برم(B)
سولفید ها و سولفات ها- حاوی سولفور(S)
هالید ها-حاوی کلرین(cl)و دیگر عناصر گروه VIIaدر جدول تناوبی
زمانی به یک ساختار بلور گفته می شود که اتم ها و یون های تشکیل دهنده آن با نظم خاصی آرایش یابند.(برای مثال یک بلور دارای نظمی است که بر اساس آرایش 3بعدی اتم ها ایجاد شود).به جواهر سنگ های فاقد شبکه بلوری آریخت گفته می شود.
بلور ها بوسیله آرایش اتم ها و گروهی از آن ها بر طبق یک الگوی منظم ، برای مثال در مرکز یک منشور مکعبی یا راست گوشه ایجاد می شود.در بلور ها تعداد بار های مثبت می باید با بار های منفی برابر باشد . برای مثال O و Alکه به صورت O Al ترکیب می شوند (2 آلومینیم به ازای 3اکسیژن)

نحوه آرایش کاتیون ها و آنیون ها چگونه است؟
در ساختار اتمی، آنیون ها به طور منظم در اطراف یک کاتیون مرکزی قرار گرفته اند که این نحو آرایش را چند وجهی همارایی می گویند.

چند وجهی همارا چگونه آرایش پیدا می کنند؟
بلور ها با اتصال چند وجهی همارا ایجاد می شوند.مثال: چند وجهی سیلیکات با اشتراک اتم های اکسیژن بین دو چهار وجهی مجاور ایجاد می شود.با تغییر فشار و دما آرایش عناصر مشابه نیز تغیییر می کند.واژه پلی مورف در مورد ساختار های بلوری متنوعی به کار می رود که ترکیب عناصری آن ها یکی باشد (آرایش این عناصر متنوع است )
تقارن و بلورها
تمام کانی ها به یکی از 6سیستم بلوری تعلق دارند ( چنانچه ما سیستم رمبوهدرال و هگزانول را در یک گروه قرار بدهیم). این سیستم های بلوری بر اساس نحوه تقارن کانی ها تعیین می شوند.
مثال: کانی های بلوری اکسید و سیلیکات
کانی سیلیکاتی: سیلیکات ها ساختار هایی هستند با تعدادی سیلیس چهار وجهی مثلاً :یک چهار وجهی با یک سلیکات در مرکز که در اطراف آن 4آنیون اکسیژن قرا گرفته است.
کانی های اکسید:کانی های اکسید ساده از اکسیژن و فلزات تشکیل شده اند. مثلاً : کوراندیم O Al و هماتیت O Fe. این فلزات ( آلومینیوم یا آهن ) همراه با آنیون های اکسیژن یک ساختار چند وجهی همارا را بوجود می آورند.

کانی چیست ؟

مطالب مشابه :

هفدهمين همايش بلور شناسی و کانی شناسی

بیستمین همایش «انجمن بلورشناسی و کانی شناسی ایران» برگزار می‌شود

کانی چیست ؟

کانی

کانی شناسی

کانی چیست

سایت تخصصی-همایش بلور شناسی و کانی شناسی ایران

ویژگی‌های کانی ها