La maggior parte dei minerali è allo stato cristallino, esistono però rari casi di struttura disordinata, simile alla disposizione che assumono le particelle di un gas o di un liquido, detti amorfi o vetrosi.
Se frantumiamo un cristallo cubico otteniamo frammenti che presentano ancora forme cubiche con facce piane; viceversa se spezziamo un vetro, i frammenti si presentano irregolari, spesso incurvati e smussati.
Talvolta, lo stesso composto, a seconda delle condizioni in cui si è formato può dare luogo a minerali cristallini o amorfi.
es. il quarzo si presenta in forma cristallina , mentre l'opale, con la stessa composizione del quarzo, è un idrogel si silice amorfa (gelatina indurita).
I passaggi di stato-solido consentono di distinguere una sostanza amorfa da una cristallina: la fase cristallizzata ha un punto di fusione netto, mentre la fase amorfa non ha un punto di fusione definito, per cui all'aumentare della temperatura diventa prima pastosa e molle, poi più fluida e infine liquida.
Le sostanza cristallizzate sono in genere anisotrope : in esse grandezze fisiche (dilatazione termica) o certe proprietà ottiche, assumono valori diversi a seconda della direzione considerata.
Le sostanze amorfe sono invece isotrope: presentano le stesse caratteristiche fisiche in tutte le direzioni.
Lo stato amorfo è raro in natura perchè poco stabile e ha la tendenza, attraverso sollecitazioni, a passare nella fase stabile cristallina, per lo sviluppo di germi (=cristalli molto piccoli), che si accrescono lentamente.
quarzo e opale
Un cristallo anisotropo, a seconda della direzione della luce che lo attraversa, presenta valori diversi dall'indice di rifrazione mentre una sostanza isotropo presenta sempre lo stesso indice di rifrazione indipendentemente dalla direzione.
L'indice di rifrazione= velocità luce nel vuoto / velocità luce nel cristallo
Fonte: I materiali della Terra solida, Italo Bovolenta Editore.
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