Mineralogia Física
A parte da Mineralogia que estuda as propriedades físicas dos minerais é denominada de Mineralogia Física. As propriedades físicas são muito importantes para a determinação rápida dos minerais, pois a maioria deles pode ser reconhecida pela vista ou determinada mediante ensaios simples. O estudo destas propriedades possibilita também deduções relativas à estrutura cristalina e composição química dos minerais. Além disso, alguns minerais devem sua utilização técnica exclusivamente a suas propriedades físicas, por exemplo, a alta dureza do diamante é responsável pela sua utilização eficiente como abrasivo. As qualidades lubrificantes do talco e da grafita resultam da sua baixa dureza e da facilidade com que se partem ao longo de superfícies de clivagem.
Principais Propriedades Físicas dos Minerais:
Clivagem
A Clivagem é a tendência do mineral se romper ao longo de superfícies planas definidas. Ela depende da estrutura cristalina e ocorre somente paralelamente aos planos de átomos.
A clivagem nos minerais pode variar de acordo com a qualidade ou perfeição e com o número e direção dos planos de clivagem.
Exemplos de minerais com clivagem: muscovita, galena, calcita, fluorita e topázio.
Partição
Certos minerais, quando sujeitos a tensão ou pressão, desenvolvem planos de menor resistência estrutural ao longo dos quais podem romper-se subseqüentemente. Quando se produzem superfícies planas em um mineral por meio de seu rompimento ao longo dos tais planos predeterminados, diz-se que o mineral tem uma Partição.
A Partição distingue-se da Clivagem por não ser constante e não depender da estrutura interna dos minerais, ou seja, nem todas as amostras de uma mesma espécie exibirão a partição.
Exemplos de minerais que podem ter partição:
- Hematita, Magnetita, Coríndon e Diopsídio.
Fratura
A maneira pela qual um mineral se rompe, quando isto não se produz ao longo de superfícies de clivagem ou de partição, é denominada de Fratura.
Os principais tipos de fraturas observadas no minerais são:
Concóide ou conchoidal – quando a fratura tem superfícies lisas, curvas, semelhantes à superfície interna de uma concha. Ex.: Quartzo, Calcedônia e Opala.
Serrilhada ou denteada – quando a fratura apresenta superfície denteada, irregular, com bordas cortantes. Ex.: Ouro, Prata e Cobre nativos.
Desigual ou Irregular – quando um mineral se rompe formando superfícies rugosas e irregulares. É o tipo mais comum de fratura entre os minerais, porém não é utilizada como aspecto diagnóstico de um mineral..
Dureza (D)
A Dureza é o grau de resistência da superfície de um mineral ao risco. Ela depende da estrutura cristalina do mineral. Quanto mais fortes as forças de união entre os átomos, tanto mais duro o mineral.
O grau de dureza é determinado, na prática, por comparação, riscando-se a superfície do mineral com a ponta de outro mineral ou objeto de dureza conhecida. Como escala de comparação, adota-se a seguinte escala:
Escala de Dureza de Mohs:
1 – Talco 6 – Ortoclásio
2 – Gipso 7 – Quartzo
3 – Calcita 8 – Topázio
4 – Fluorita 9 – Coríndon
5 – Apatita 10 – Diamante
Minerais de D=1 são untuosos ao tato; de D até 2 são riscados pela unha (D=2,5); de D até 3 são riscados por uma moeda de cobre (D=3); de D até 5 são riscados pela lâmina de um canivete (D=5,5) e os de D superior a 5 riscam o vidro (D=5) ou cortam, caso do diamante. Minerais de mesma dureza riscam-se mutuamente.
Tenacidade
A Tenacidade é a resistência que o mineral oferece ao esforço mecânico, ou seja, é a maneira como o mineral se comporta ao ser rompido, esmagado, curvado ou cortado, em resumo, é a sua coesão.
Alguns termos são usados para descrever as várias tenacidades nos minerais, tais como: quebradiço, friável, séctil, maleável, dúctil, flexível e elástico.
Densidade Relativa (d)
Trata-se de uma das mais importantes propriedades de um mineral. A Densidade Relativa é um número que expressa a relação entre o peso de um mineral e o peso de um volume igual de água a 4oC.
A densidade relativa de um mineral depende de dois fatores:
- Espécie de átomos de que é composto (raio e peso atômico).
- A maneira pela qual os átomos estão arranjados entre si (sistema cristalino).
Para determinar a densidade relativa de um mineral, pesa-se primeiramente o mineral no ar, depois o mineral é imerso em água e pesado de novo. De maneira que a expressão abaixo é usada para o cálculo da densidade relativa:
d = Par / Par - Págua , onde Par - Págua é igual ao peso de um volume igual de água.
Diafaneidade
A Diafaneidade é a propriedade que descreve a capacidade do mineral transmitir a luz.
Usam-se os seguintes termos para exprimir os vários graus desta propriedade:
1 - Transparente - se o contorno de um objeto visto através do mineral é perfeitamente distinto.
2 - Translúcido - se a luz atravessa o mineral, mas o contorno de um objeto não pode ser observado através do mineral.
3 - Opaco - se a luz não atravessa o mineral, mesmo em suas bordas mais delgadas.
Brilho
Denomina-se de Brilho a aparência geral da superfície de um mineral à luz refletida. Será tanto mais intenso quanto mais elevado for o índice de refração do mineral e não depende da cor do mineral. O brilho dos minerais pode ser dividido em dois tipos principais: Metálico e Não-metálico.
Um mineral tendo a aparência brilhante de um metal tem brilho metálico. Este brilho é característico de minerais opacos que absorvem intensamente a luz visível e com índice de refração igual ou superior a 3.
Exemplos de minerais com brilho metálico: ouro, prata, galena, pirita, calcopirita e molibdenita.
O brilho não-metálico é característico de minerais transparentes a translúcidos. Usam-se os seguintes termos para descrever a aparência dos minerais que apresentam este tipo de brilho:
Vítreo - brilho semelhante ao brilho do vidro. Ex.: quartzo, topázio, berilo, turmalina, etc.
Adamantino - brilho semelhante ao do diamante. Ex.: diamante, zircão, rutilo, cassiterita, etc.
Resinoso - brilho semelhante ao de uma resina. Ex.: enxofre nativo, algumas esfaleritas, etc.
Gorduroso - com a aparência de estar recoberto por uma fina camada de óleo. Ex.: nefelina, opala, quartzo de veio, etc.
Terroso - brilho semelhante ao da terra. Ex.: argila (caulim), bauxita, etc.
Nacarado ou Perláceo - tendo a aparência iridescente de uma pérola. Ex.: apofilita, barita, talco, gipso, mica, etc.
Sedoso - com a aparência da seda. Ex.: gipso fibroso, serpentina, malaquita, etc.
Cor
A Cor de um mineral é o resultado da absorção seletiva da luz. Um mineral que apresenta cor verde, absorve vários comprimentos de onda, com exceção dos que dão a sensação de verde, que são refletidos pelo mineral.
A Cor de um mineral é uma propriedade que auxilia bastante na sua identificação. Para muitos minerais, especialmente os de brilho metálico, a cor é uma propriedade relativamente constante e, serve como meio de identificação.
Exemplos: Galena cinza do chumbo
Pirita amarelo pálido
Calcopirita amarelo latão
Quanto a cor, os minerais podem ser classificados em:
1- Idiocromáticos - são os minerais que possuem cor constante e característica. Ex.: amarelo do ouro, azul da azurita, verde da malaquita, etc.
2- Alocromáticos - são os minerais que variam de cor. Ex.: quartzo (incolor, amarelo, lilaz, etc.), berilo (verde, azul piscina, etc.) e coríndon (vermelho, azul amarelo, etc.).
3- Pseudocromáticos - são os minerais de cor falsa, que apresentam cores causadas por defeitos estruturais ou fenômenos óticos. Ex.: opala preciosa (jogo de cores), bornita (película colorida), etc.
Traço
A cor do pó fino de um mineral é denominado de Traço. É uma propriedade mais diagnostica que a cor de um mineral, devido ser mais constante. Esta propriedade pode ser determinada, esfregando-se o mineral sobre uma placa de porcelana não polida (placa de traço) de dureza 7, não podendo ser usada para minerais de dureza superior e, neste caso terão que ser triturados ou moidos para a obtenção do traço.
Exemplos de traços característicos:
Hematita - traço castanho-avermelhado a vermelho.
Goethita - traço castanho amarelado.
Magnetita - traço preto.
Cromita - traço castanho.
Pirita - traço preto.
Calcopirita traço preto-esverdeado.
Cassiterita - traço esbranquiçado.
Fluorita - traço incolor a branco.
Iridescência
A Iridescência é a propriedade de um mineral apresentar uma série de cores em seu interior ou sobre sua superfície. Ex.: labradorita, bornita e quartzo hialino ou cristal de rocha.
Luminescência
A Luminescência é qualquer emissão de luz por parte de um mineral que não seja o resultado direto da incandescência. O principal tipo de luminescência apresentado pelos minerais é a Fluorescência, que é a emissão de luz durante a exposição a uma irradiação (luz ultravioleta ou raios X). Exemplos de minerais que podem apresentar fluorescência: fluorita, autunita, zircão e scheelita.
Magnetismo
Apresentam esta propriedade os minerais que em seu estado natural são atraídos por um imã. Os minerais que apresentam magnetismo natural mais intenso são a Magnetita e a Pirrotita (constituem imãs naturais).
Quanto ao magnetismo os minerais podem ser:
Diamagnéticos - minerais que não se magnetizam quando colocados em um campo magnético. Ex.: quartzo, fluorita, calcita, ouro, etc.
Paramagnéticos - minerais que são fracamente atraídos por um imã e se tornam magnetizados quando colocados num campo magnético. Ex.: rutilo, olivina, hornblenda, granada, etc. (minerais que contenham ferro).
Ferromagnéticos - minerais que são intensamente atraídos por um imã qualquer e podem tornarem-se magnetizados permanentemente. Ex.: os mais comuns são a magnetita, a pirrotita e um polimorfo da hematita chamado magnemita.
