V přírodě se vyskytuje nepátrný počet minerálů, které nevytvářejí krystaly, ale obvykle jen celistvé výplně či kulovité, hroznovité nebo krápníčkovité tvary. Říkáme jim minerály beztvaré neboli amorfní. Mezi ně patří například opál (SiO2 . xH2O) nebo limonit (Fe2O3 .
S výjimkou několika případů, jako je například opál, minerály vytvářejí krystaly. Je pro ně totiž charakteristický krystalický stav, který je dán jejich vnitřní stavbou - krystalovou strukturou. Ta vzniká zákonitým trojrozměrným opakováním atomů, iontů nebo molekul, z nichž je minerál složen.
V praxi ovšem nejčastěji používáme výrazu "krystal" u minerálů, které jsou ohraničeny rovnými plochami, hranami a rohy. Velké množství krystalů téhož nerostu pohromadě vytváří shluk neboli agregát. Skupinu krystalů narostlých na společném základě nazýváme drúza. Dobře vyvinuté krystaly se vytvářejí pouze v případě, kdy minerál má pro svůj růst dostatek prostoru (např. v dutinách). V horninách, kde najednou krystaluje velké množství zrn, tomu tak není.
Krystaly se v nich proto vyvíjejí nedokonale a často nejsou omezeny rovnými plochami. Vnější tvar a souměrnost krystalu nerostu jsou odrazem jeho vnitřní stavby. Krystaly mohou být souměrné podle rovin, os a středu souměrnosti. Krystaly mohou být i zcela nesouměrné; nerostů, které vytvářejí takové krystaly, je však velmi málo.
Okem lze souměrnost pozorovat u dobře vyvinutých krystalů, které se blíží ideálním tvarům. U hodně různoměrně vyvinutých krystalů již krystalová souměrnost nebývá na první pohled dobře vidět. Pro každý krystalovaný minerál jsou charakteristické úhly, které svírají jeho jednotlivé plochy. Velikosti těchto úhlů nazýváme úhly krystalových hran. U všech krystalů téhož nerostu jsou stejné (bez ohledu na velikost krystalu, je však třeba vždy porovnávat úhly mezi stejnými plochami).
Čtěte také: Látky znečišťující ovzduší a jejich vliv na zdraví
Nerovnoměrný přísun nového materiálu během růstu vede k různoměrnému vývinu krystalů. Jsou to tzv. reálné krystaly. Vyskytují se v přírodě. Na obrázcích (pérovkách) jsou znázorněny převážně krystaly tzv. Příklad: Geometricky přesná krychle soli kamenné by vykrystalovala jen z roztoku NaCl, který by měl ve všech místech naprosto stejnou koncentraci. To je obtížné i v laboratorních podmínkách, natož v přírodě, kde sůl vzniká odpařováním z mořské vody. V té vždy dochází alespoň k minimálnímu proudění. Proto bývají krystaly přírodní soli často spíše hranolovité. Podobně tomu bývá i u jiných minerálů.
Vnitřní stavba (struktura) krystalů je dána uspořádáním nejmenších stavebních částic (tj. atomů, iontů či molekul). Tyto hmotné částice jsou zákonitě geometricky seskupeny a vytvářejí tzv. krystalovou strukturu. Vnitřní stavbu nerostů lze zjistit pomocí rentgenových paprsků, stejných, jaké jsou používány v lékařství.
Na obrázku je vidět, že grafit a diamant mají rozdílnou vnitřní stavbu. Z toho vyplývají jejich rozdílné fyzikální vlastnosti. Grafit i diamant jsou složeny z atomů uhlíku (C). Va struktuře diamantu jsou tyto atomy pravidelně rozmístěny a jsou navzájem poutány pevnými vazbami. Diamant je nejtvrdší známá látka. Ve struktuře grafitu jsou atomy uhlíku pevně vázány ve vrstvičkách. Jednotlivé vrstvičky jsou navzájem spojeny velmi slabými vazbami. Při psaní tužkou dochází k přerušení slabých vazeb.
Podle počtu rovin souměrnosti, os souměrnosti a přítomnosti či nepřítomnosti středu souměrnosti můžeme krystalové tvary nerostů zařadit do skupin, které označujeme jako krystalové soustavy. Klencová soustava bývá někdy pro zjednodušení řazena do šesterečné soustavy. Tyto soustavy mají stejný typ osního kříže a liší se četností svislé osy.
Osní kříž: Osní kříž klencové soustavy tvoří tři vodorovné osy, které jsou stejně dlouhé a značíme je a1, a2, a3. Krystaly krychlové soustavy mají nejvíce rovin souměrnosti (9). Na krystalech se často uplatňuje krychle, osmistěn, dvanáctistěn kosočtverečný nebo dvanáctistěn pětiúhelníkový. Najdeme zde i tvar s největším počtem ploch - 48ti stěn - a různé typy 24ti stěnů.
Čtěte také: NSEV Čabárna a příroda
Osní kříž: Osní kříž krychlové soustavy je tvořen třemi osami, která jsou na sebe kolmé a všechny jsou stejně dlouhé.
Nejznámější jsou geody kulovitého tvaru ve vyvřelých horninách výlevných. Ty se vylévají na zemský povrch jako láva, která obsahuje bubliny vulkanických plynů. Na povrchu láva rychle utuhne, plyny vytěkají a zanechají po sobě kulovité dutiny. Později mohou takovou horninou prostupovat roztoky, ze kterých na stěnách dutin krystalují různé minerály, například křemen, a vytvářejí tak geody.
Časté jsou například geody achátu, ametystu, záhnědy nebo křišťálu. U nás se nacházejí v dutinách prvohorních čedičů (tzv. mandlovcových melafyrů) v Podkrkonoší (Kozákov, Nová Paka).
To jsou formy výskytu minerálů, které si „vypůjčily" tvar od jiného nerostu. Pseudomorfózy vznikají částečnou nebo úplnou přeměnou chemického složení původního minerálu. Jeho hmota byla nahrazena hmotou odlišného složení, přitom však zůstal zachován tvar původního minerálu.
Příklad: Časté jsou například pseudomorfózy limonitu po pyritu, vzniklé chemickým zvětráváním. Jako pseudomorfózy jsou označovány i zkamenělé zbytky organismů, jejichž vnější tvar zůstal zachován (př. Pro některé nerosty je typický nerovný povrch krystalových ploch.
Čtěte také: Nezklamané srdce v přírodě
Kadmium (Cd) je v zemské kůře vzácně se vyskytující kov poprvé objevený v roce 1817 jako nečistota v minerálu Smithsonitu. Cd je měkký, tažný kov, odolný proti korozi velmi podobný zinku. Hlavními zdroji Cd v prostředí je těžba, metalurgie, spalování fosilních paliv a odpadů, použití fosfátových hnojiv a další.
Cd je vysoce bioakumulativní v potravních řetězcích. Díky podobnosti se zinkem a dalšími esenciálními kovy snadno proniká a poškozuje zasažený organizmus. Člověk je Cd vystaven vdechnutím, nebo pozřením. Cd je lidský karcinogen s teratogenními účinky (poškození plodu). Cd narušuje metabolismus ostatních kovů, poškozuje ledviny, kostní tkáň, imunitní i kardiovaskulární systém. Cd podléhá REACH autorizaci.
Cd si v historii prošlo řadou aplikací. Sloužilo jako lék, protikorozní ochrana železných konstrukcí, červený a žlutý pigment barev a nátěrů, stabilizátor plastických hmot (PVC) i jako hlavní součást Ni-Cd baterií. Uplatnění nalézá v pájecích kovech, polovodičích, speciálních kovových slitinách (letectví, jaderná energetika) i v laboratorních přístrojích.
Přirozeně se Cd uvolňuje především sopečnou činností, antropogenní zdroje jsou však mnohokrát vyšší. Cd je nerozložitelné, jen tvoří různé sloučeniny. Z atmosféry se po určitě době dostává do půdy i vody. V půdě je relativně málo mobilní.
Minerály jsou v naší stravě a prostředí životně důležité a mají zásadní význam pro udržení našeho zdraví. Pracují spolu s dalšími živinami, aby zajistily správné fungování našeho těla.
Znalost těchto minerálů a jejich zdrojů vám pomůže při rozhodování o vaší stravě.
Minerální oleje pocházející z ropy se liší od přírodních minerálů. Tyto oleje se hojně využívají v chemii a mají různé využití, včetně maziv, přenosu tepla a elektrické izolace. Na rozdíl od přírodních minerálů jsou minerální oleje organické sloučeniny složené z uhlovodíků.
tags: #nerosty #vyskytující #se #v #přírodě #jako