ชนิดและสมบัติของแร่

แร่ หมายถึง ธาตุหรือสารประกอบอนินทรีย์ที่มีเนื้อเดียวเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติในรูปของผลึกมีองค์ประกอบทางเคมีหรือโตรงสร้างแน่นอน แร่ส่วนใหญ่เกิดรวมตัวอยู่กับหิน จึงเรียกว่าแร่ประกอบหิน

แร่ประกอบหิน หมายถึง แร่ซึ่งเกิดเป็นส่วนประกอบของหินชนิดต่างๆ เช่น หินแกรนิต ซึ่งประกอบขึ้นด้วยแร่ควอร์ตซ์และแร่เฟลสปาร์

ผลึก หมายถึง สารที่มีลักษณะเป็นของแข็งมีผิวหน้าเรียบ และมีรูปทรงสัณฐานเป็นเหลี่ยมแน่นอน จำกัด ตัวอย่างเช่น

ผลึกเกลือแกง มีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมลูกบาศก์

ผลึกจุนสี มีลักษณะเป็นรูปหกเหลี่ยม

ผลึกสารส้ม มีลักษณะเป็นรูปแปดเหลี่ยมปลาย 2 ข้างแหลม

สมบัติของแร่ มีดังนี้

1. สี คือ สีของแร่เมื่อเป็นก้อน เช่น แร่ฮีมาไทต์มีสีค่อนข้างดำ แร่ไมกามีสีขาว หรือใสไม่มีสี แร่กาลีนามีสีเทา แร่ส่วนมากมักมีหลายสี แร่ชนิดเดียวกันอาจมีสีต่างกันได้ เช่น แร่คอรันดัม สีแดง คือทับทิม แร่คอรันดัม สีน้ำเงิน คือ ไพริน

2. สีผงละเอียด คือ สีของแร่เมื่อบดละเอียดหรือนำไปขีดบนแผ่นกระเบื้องขาว เช่น แร่เหล็กฮีมาไทต์ เมื่อนำมาขีดบนแผ่นกระเบื้องสีขาวจะได้ผลสีแดง

3. ความวาว คือ แสงแวววาวที่ผิวแร่ เช่น แร่ไพไรต์ และแร่เหล็กฮีมาไทต์วาวแบบโลหะ แร่ควอร์ตซ์วาวคล้ายแก้ว

4. ความแข็ง คือ ความที่แร่อย่างหนึ่งสามารถขีดแร่อีกอย่างหนึ่งให้เป็นรอยได้ หรือถูกวัตถุอื่นขีดให้เป็นรอยได้ โมห์ส(mohs) เป็นผู้กำหนดความแข็งของแร่ไว้ตั้งแต่ 1-10 ดังนี้

 

ชื่อแร่

ความแข็งตามหลักของโมห์ส

ความสามารถในการขูดหรือถูกขูด

ทัลค์

ยิปซัม

แคลไซต์

ฟลูออไรต์

อะพาไรต์

ออร์โทแคลส

ควอร์ตซ์

โทแพช

คอรันดัม

เพชร

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

เล็บขูดเป็นรอย

เล็บขูดเป็นรอย

มีดขูดเป็นรอย

มีดขูดเป็นรอย

มีดขูดเป็นรอย

ขูดกระจกเป็นรอย

ขูดกระจกเป็นรอย

ขูดกระจกเป็นรอย

ขูดกระจกเป็นรอย

ขูดกระจกเป็นรอย

5. ความหนาแน่น คือ มวลของแร่ต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของแร่ เช่น แร่ควอร์ตซ์มีความหนาแน่น 2.65 g/cm3 แร่ตะกั่วมีความหนาแน่น 7.50 g/cm3 แร่เงินมีความหนาแน่น 10.50 g/cm3

ชนิดของแร่

การจำแนกชนิดของแร่โดยใช้ส่วนประกอบทางเคมีเป็นเกณฑ์แบ่งได้เป็น แร่โลหะ แร่อโลหะ แร่รัตนชาติ และแร่เชื้อเพลิง

ถ้าจำแนกโดยใช้ลักษณะการนำไปใช้ประโยชน์เป็นเกณฑ์ แบ่งได้เป็น แร่กัมมันตรังสี แร่รัตนชาติ แร่โลหะ แร่อโลหะ และแรเชื้อเพลิง

1.แร่กัมมันตรังสี คือ แร่ที่สลายตัวแล้วให้กัมมันตรังสีซึ่งมีพลังงานมหาศาล นำไปใช้ประโยชน์ในด้านวิศวกรรมพลังงาน การแพทย์ และการเกษตรได้ ตัวอย่างเช่น แร่ยูเรเนียม เรเดียม โคบอลต์-60 เป็นต้น

2.แร่รัตนชาติ คือ แร่ที่นำมาเจียระไนแล้วมีความสวยงาม นำไปใช้เป็นเครื่องประดับได้ ได้แก่ เพชร ทับทิม ไพลิน เขียวส่อง มรกต บุษราคัม โอปอล โกเมน เพทาย พลอย หยก ไขมุก แร่รัตนชาติดังกล่าวนี้สามารถแบ่งออกป็น 2 ประเภท คือ

แร่ที่เกิดจากอินทรีสาร เช่น ไข่มุก อำพัน

แร่ที่เกิดจากอนินทรียสาร เช่น เพชร ทับทิม มรกต

3.แร่โลหะและแร่อโลหะ

แร่โลหะคือ แร่ที่มีโลหะผสมอยู่ เวลาจะใช้ต้องนำมาถลุงก่อน ตัวอย่างของแร่อโลหะ เช่น ทองคำ เงิน ทองแดง เหล็ก ตะกั่ว แมงกานีส เป็นต้น

แร่อโลหะ คือ แร่ที่ไม่มีการถลุง นำไปใช้ประโยชน์ได้ทันที เช่น กำมะถัน กราไฟต์ ยิปซัม

5.แร่เชื้อเพลิง คือ แร่ที่นำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงจักรผลิตกระแสไฟฟ้า และโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ถ่านหิน ลิกไนต์ และปิโตรเลียม

ตาราง สมบัติต่างๆ ของแร่

แร่

สี

ความแข็ง

ความวาว

สีผงละเอียด

ความหนาแน่น(g/cm3)

ควอร์ตซ์

แคลไซต์

เงิน

ดีบุก

ตะกั่ว

ทองคำ

ยิปซัม

แมกนีไทต์

ฮีมาไทต์

ขาว ไม่มีสี

ขาว ไม่มีสี

ขาว

น้ำตาล ดำ

สีเทาเงินตะกั่ว

เหลืองเข้ม

ขาว ไม่มีสี เทา

ดำแบบเหล็ก

เทาเหล็กถึงดำ

7

3

2.5-3

6-7

2.5

2.5-3

2

6

6.5

คล้ายแก้ว

คล้ายแก้ว

วาวแบบโลหะ

วาวแบบเพชร

วาวแบบโลหะ

วาวแบบโลหะ

คล้ายแก้วคล้ายมุก

วาวแบบโลหะ

วาวแบบโลหะ

-

ขาว

สีขาวเงิน

ขาว

สีเทาตะกั่ว

เหมือนสีตัว

-

ดำ

สีน้ำตาลแดง แดงอิฐ

2.65

2.72

10.50

6.80-7.10

7.50

15.00-19.00

2.72

5.18

5.30

ความหนาแน่นของสาร

ความหนาแน่นของสารใด หมายถึง ค่าของมวลของสารนั้นต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร

การคำนวณหาค่าความหนาแน่นของสาร

ความหนาแน่นของสาร =

หน่วยของความหนาแน่น คือ กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (g/cm3)

ความหนาแน่นเป็นสมบัติเฉพาะตัวของสาร และสารชนิดเดียวกันย่อมมีความหนาแน่นเท่ากัน ภายใต้ภาวะเดียวกัน เช่น น้ำมีความหนาแน่น 1 g/cm3 ตะกั่วมีความหนาแน่น 7.5 g/cm3

ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสาร

ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสาร หมายถึง ค่าเปรียบเทียบระหว่างความหนาแน่นของสารกับความหนาแน่นของน้ำ หรือ หมายถึง อัตราส่วนของความหนาแน่นของสารนั้นต่อความหนาแน่นของน้ำ

การคำนวณหาความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสาร

ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสาร =

ความหนาแน่นสัมพัทธ์ไม่มีหน่วย เพราะค่าความหนาแน่นสัมพัทธ์เป็นค่าเปรียบเทียบระหว่างความหนาแน่นของสารกับความหนาแน่นของน้ำ