Mineral Nedir?

Bir maddenin mineral olarak sınıflandırılabilmesi için 5 özelliğe sahip olması gerekir.

1. Doğal olarak meydana gelmeli
2. İnorganik olmalı
3. Katı olmalı (Sarkmaz, erimez, buharlaşmaz)
4. Kimyasal bileşimi belli olmalı (O mineralin tüm oluşumlarının belirli sınırlı bir aralık içinde değişen bir kimyasal bileşime sahip olmasıdır.)
5. İç yapısı sıralı olmalı (Kristal yapılı)

Bu özelliklere sahip olsa dahi bazı maddeler mineral olmayabilir.

Mineralin Tanımları

Jeolojideki Tanımı

Jeologlar tarafından mineral, belirli bir kimyasal bileşime ve düzenli bir iç yapıya sahip ola doğal olarak oluşan inorganik bir katıdır. Jeologlar mineralleri karakteristik fiziksel özellikleri ile tanımlıyorlar.

Diyetisyenlerin Tanımı

Diyetisyenlere göre mineral, organizmaları büyütür, dokuları onarır metabolize eder ve diğer vücut işlemlerini gerçekleştirecek ihtiyaç duyduğu birçok inorganik maddeye atıfta bulunurken mineral kelimesini kullanır. İnsan vücudunda bulunan en çok bulunan mineraller; demir, kalsiyum, bakır, kükürt, fosfor, magnezyumdur.

Arkaik Tanımı

Mineral kelimesinin arkaik olarak her şeyin hayvan, sebze ve mineral krallıklarına atanabildiği Linnaean taksonomisinden gelir.

Diğer Tanımları

Mineral kelimesi madencilikte, topraktan elde edilen ve insan tarafından kullanılan her şey “mineral emtia” veya “mineral malzeme” olarak ifade edilir.

Minerallerin Fiziksel Özellikleri

Yaklaşık 4000 farklı mineral vardır ve bu minerallerin her birinin kendine özgü fiziksel özellikleri vardır. Renk, çizgi, sertlik, parlaklık, diyaframlık, özgül ağırlık, bölünme, kırılma, manyetizma, çözünürlük mineral özelliklerindendir. Bu fiziksel özellikler, mineralleri tanımlamak için kullanılır. Bu özellikler mineralin endüstriyel kullanımlarını belirlemek için çok önemlidir.

Talk minerali, pudra halinde öğütüldüğünde ayak pudrası olarak kullanılır. Yumuşak, kaygan bir pudra olduğu için aşınmaya neden olmaz. Pudralar nemi, yağı ve kokuyu emerek çekme özelliğine sahiptir. Cilde yapışır, sıkılaştırıcı bir etkisi vardır ve kolayca yıkanır. Başka hiçbir mineral bu amaca uygun fiziksel özelliklere sahip değildir.

Halit minerali, küçük taneler halinde ezilerek yiyeceklere tat vermesi amacı ile kullanılır. Çoğu insanın beğeneceği tuzlu bir tadı vardır. Hızlı ve kolay çözülürek yiyeceğe yayılır ve lezzeti arttırır. Yumuşak olduğu için tamamı çözülmese de dişlere zarar vermez. 

Altın minerali, genel olaral takılarda kullanılır. Sarı renklidir ve kararmayan parlak bir parlaklığa sahiptir. Altının nadir bulunması ve değerli bir mücevher olması tercih edilmesini sağlar.

Fiziksel Özelliklerin Oluşumu

Bir mineralin fiziksel özelliklerini belirleyen temel özellikler bileşimi ve düzenli iç yapısındaki bağların kuvvetidir. 

• Bir kurşun sülfit olan galena, bir alüminyum hidroksit olan boksitten çok daha yüksek bir özgül ağırlığa sahiptir. Bu iki madde arasındaki fark maddelerin kompozisyonlarından kaynaklanmaktadır, kurşun alüminyumdan çok daha ağırdır.
• Elmas ve grafit saf karbondan oluşur. Elmas en sert doğal mineraldir ve grafit en yumuşak minerallerden biridir. Bu fark karbon atomlarının mineral yapılarını birbirine bağlayan bağ türlerinden kaynaklanmaktadır. Elmastaki her karbon atomu güçlü kovalent bağlarla diğer dört karbon atomuna bağlanır. Grafit tabakalarındaki atomlar güçlü kovalent bağlarla birbirine bağlanır ancak tabakalar arasındaki bağlar zayıf elektriksel bağlarla bir tabaka yapısına sahiptir. Grafitin zayıf bağları kolayca bozunarak ve onu yumuşak bir mineral yapar.
• Değerli taşlardan yakut ve safir, mineral korindonun renk çeşitleridir. Bu renk farklılıklarına kompozisyon neden olur. Korindon eser miktarda krom içerdiğinde yakut kırmızı renktedir. Eser miktardaki demir veya titanyum safirin mavi renkte olmasını sağlar. Kristalleşme anında mineral rutilinin minik kristallerini oluşturmaya yetecek kadar titanyum varsa yıldız safir oluşabilir. Minik rutil kristalleri korindonun kristal yapısında sistematik olarak sıralanıp yıldız üretir ve ipeksi bir parlaklık verir.

Minerallerin Sınıflandırılması

Doğal Olmayan Mineraller

1990’lara kadar mineraloglar endüstriyel çamur çukurları ve paslanan arabalarda yapay maddelerin parçalanması sırasında oluşan kimyasal bileşikler için isim arıyorlardı. Günümüzde bu maddelere doğal olmayan mineraller deniliyor.

Yumuşak Mineraller

Metal oda sıcaklığında sıvı olsada doğal cıva bir mineral olarak kabul edilir. Yaklaşık -40 C’de diğer metaller gibi katılaşır ve kristaller oluşturur. Yani Antarktika’nın cıvanın kesinlikle bir mineral olduğunu ispat eden bir görünümü vardır.

Buz mineral olarak bilinmese de mineraldir. Buz yeterince büyük cisimlerde toplandığında katı halde akanlar buzulları oluşturur. Benzer şekilde yeraltında kubbe şeklinde yükselir ve bazen tuz buzulları oluşturur. Tüm mineraller ve mineral kayaları yeterli ısı ve basınçla yavaş yavaş deforme olur. Levha tektoniğini mümkün kılan şey de budur. 

ÖNEMLİ NOT: Elmas dışında hiçbir mineral gerçekten katı değildir.

Çok katı olmayan diğer mineraller esnektir. Mika mineralleri en iyi bilinen örnektir. Metalik pulları alüminyum folyo gibi buruşturulabilir.  Krizotil minerali (beyaz asbest), kumaşa işlenebilecek bir iplik halindedir.

Organik Mineraller

Minerallerin inorganik olması gerekliliği kuralı en katı kural olarak kabul edilebilir. Örnek olarak kömürü oluşturan maddeler hücre duvarları, ahşap, polen ve benzerlerinden türetilen farklı türlerde hidrokarbon bileşikleridir. Bunlara mineral yerine maceral denir. Kömüre yeterince uzun süre baskı uygulanırsa karbon grafite dönüşebilir. Organik kökenli olmasına rağmen grafit karbon atomlarının tabakalar halinde dizildiği gerçek bir mineraldir. Elmaslar da benzer şekilde sert bir çerçeve içinde düzenlenmiş karbon atomlarıdır. Dünyadaki yaklaşık dört milyar yıllık yaşam sonrası dünyadaki tüm elmasların ve grafitin tamamen organik olmasalarda organik kökenli oldukları söylenebilir.

Amorf Mineraller

Birçok mineral mikroskop altında görülemeyecek kadar küçük kristaller oluşturur. Ancak bunların X-ışını toz kırınımı tekniği kullanılarak nano ölçekte kristal oldukları görülür. X-ışınları son derece küçük şeyleri görüntüleyebilen süper kısa dalga tipi bir ışıktır.

Kristal forma sahip olmak maddenin kimyasal bir formüle sahip olduğu anlamına gelir. Halit (NaCl) kadar basit veya epidotlar (Ca2Al2(Fe+3 Al)(SiO4) (Si2O7)O(OH)) gibi kompleks olabilir. Ancak X- ışını testinde hangi mineral oldukları, moleküler yapıları ve dizilimleri bilinebilir. Birkaç madde X-ışını testinde bulunamaz. Atom ölçeğinde tamamen rastgele bir yapıya sahip olan maddeler gerçek camlar veya kolloidlerdir. Latince’de bu maddelerin bilimsel adına amorf denir. Bunlar mineraloid olarak da adlandırılırlar. Mineraloidler, yaklaşık sekiz üyeden oluşan küçük bir gruptur. 

Minerallerin Kullanım Alanları

• Kayaların ezilmesi ile bir sanayi ürünü olan ezilmiş taş eldesi
• Kireç taşı veya mermerden kireç eldesi
• Organik olan kömürden organik sıvılar olan petrol ve gaz eldesi
• Mineral karışımlarından granit kayaları oluşur 
• Obsidiyen gibi belirli bir bileşime ve düzenli iç yapıya sahip olmayan kayaçlardan mineraloid elde edilir
• İnşaat endüstrisi en büyük maden emtia tüketicisidir. Kırılan taşlar; temeller, yol tabanları, beton ve drenaj için kullanılır. 
• Beton ve temeller için kum ve çakıl kullanılır. Killer; çimento, tuğla ve kiremit yapımında kullanılır. Demir cevheri; takviye çubukları, çelik kirişler, çiviler ve tel yapmak için kullanılır. Alçı; alçıpan yapımında kullanılır. Boyut taşı; kaplama, bordür, döşeme, merdiven basamakları ve diğer mimari işler için kullanılır. 
• Tarımda gübre yapımı için fosfat kayası ve potas kullanılır. Kireç, asidi nötralize eden toprak ürünü olarak kullanılır. Hayvan yemine mineral besinler eklenir.
• Kimya endüstrisi büyük miktarlarda tuz, kireç ve soda külü kullanır. İmalatta büyük miktarlarda metal, kil ve mineral dolgu maddeleri kullanılır.

Kaynak: 1 (Erişim: 25 Mart 2019) 2 (Erişim: )