Minerais: características, propriedades e utilização

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GEOLOGIA PARA ENGENHARIA
AULA 4- MINERAIS
*MINERAIS – AULA4
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Objetivos desta aula
Ao final desta aula, você será capaz de:
- Reconhecer os minerais;
- Identificar as características e propriedades dos minerais;
- Relacionar os minerais com sua utilização comercial.
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Introdução
Toda a vida na Terra está fundamentada nos minerais: são eles que, associados entre si, constituem as rochas, que são a base física para todas as formas de vida que se conhece, incluindo a nossa própria, e que tornam possível seu desenvolvimento.
 - Além disso, os minerais, quando absorvidos pelas plantas, acabam por fazer parte da cadeia alimentar e assim, fazem parte de toda a vida existente no planeta.
 - Os minerais também estão presentes no nosso dia a dia, como matéria-prima de quase todos os produtos inorgânicos que utilizamos, sejam eles naturais ou artificiais.
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O que é um mineral?
O nome “mineral” vem do latim mina. 
Os romanos utilizavam essa palavra para dar nome aos poços ou galerias de onde extraíam as substâncias utilizadas em construções ou na confecção de instrumentos e utensílios diversos, como ferramentas, vasos e objetos de adorno.
Assim, em uma primeira definição, pode ser considerado mineral tudo o que se extrai de minas.
De acordo com Teixeira, et al (2003), os minerais são elementos ou compostos químicos com composição definida dentro de certos limites, cristalizados e formados naturalmente por meio de processos geológicos inorgânicos, na Terra ou em corpos extraterrestres.
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A composição química e as propriedades cristalográficas bem definidas do mineral fazem com que ele seja único dentro do reino mineral e, assim, receba um nome característico.
Cada tipo de mineral constitui uma espécie mineral. 
Sempre que sua cristalização se der em condições geológicas ideais, sua organização atômica interna se manifestará em uma forma geométrica externa, com o aparecimento de faces, arestas e vértices naturais. 
Nesta situação, a amostra do mineral será chamada de cristal.
O termo “minério” é utilizado apenas quando o mineral ou a rocha apresentar uma importância econômica.
O que é um mineral?
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A atuação do geólogo
Mineralogia é o ramo das Ciências da Terra que estuda os minerais. 
Este estudo está ligado a outras ciências como a Geologia, a Física e a Química. 
Sendo o mineral uma substância natural, de composição química e estrutura atômica bem definidas, são as propriedades físicas e químicas que permitem sua identificação.
O estudo dos minerais possui particular importância porque sua utilização econômica como matéria-prima é indispensável para a compreensão da sua origem e evolução das rochas.
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Minerais - Cristais
os cristais se formam pelo processo de cristalização de uma solução, de uma substância fundida ou de um gás.
A) Cristalização de uma solução. Exemplo: Calcita
Ocorre por evaporação lenta e gradual ou diminuição da temperatura e/ou pressão.
A calcita representa um mineral que sofreu  processo de cristalização de uma solução.
B) A partir de uma substância fundida. Exemplo: Quartzo
Ocorre quando o magma esfria e os diferentes íons são atraídos uns pelos outros, formando diferentes minerais.
 Os exemplos mais comuns são os minerais silicatados, como o quartzo.
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c) A partir de um gás ou vapor. Exemplo: Enxofre
Este processo é menos frequente que os anteriores, embora os princípios fundamentais sejam idênticos. 
Os átomos dos elementos agrupam-se lentamente quando se dá o resfriamento de um gás, até formar um sólido com uma estrutura cristalina bem definida. 
Um exemplo deste modo de cristalização são os cristais de enxofre, que se formam por resfriamento dos vapores carregados e enxofre, nas regiões vulcânicas.
Minerais - Cristais
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Características físico-químicas
A partir do conhecimento da cristalização dos minerais percebeu-se que estes  podiam ser classificados por tipos ou espécies, conforme as características físico-químicas que apresentavam, não importando se vinham de um único local ou de locais diferentes. 
Assim, minerais do mesmo tipo ou espécie eram os que apresentavam as mesmas características: tipo de cristalização, dureza, densidade, resistência e propriedades ópticas.
Com isso, conclui-se que mineral é toda substância não viva, encontrada naturalmente na crosta terrestre, com uma composição química definida e características físico-químicas que não mudam.
Vários minerais diferentes podem se agrupar formando estruturas maiores, formando assim, as rochas.
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Estrutura Cristalina
A maioria dos minerais possui estrutura cristalina, ou seja, são formados por partículas (átomos) que ocupam posições bem definidas e formam estruturas bem organizadas, dando origem a belíssimos cristais, formas geométricas perfeitas, que apresentam simetria. 
Existem seis tipos de organização de cristais, ou seja, sete tipos de cristalização, dependendo do número, do comprimento e da posição de seus eixos.
Exemplos: isométrico, tetragonal, hexagonal, trigonal, ortorrômbico, monoclínico e triclínico.
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Formação dos cristais
Os cristais são formados na natureza quando acontece o resfriamento de um material sólido fundido. 
Ou ainda quando um líquido que contenha um mineral dissolvido se evapora lentamente. 
À medida que o líquido evapora, o mineral forma cristais. 
Quanto mais lentamente o líquido se evapora, maior será o cristal formado.
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Extração dos minerais
Com a evolução da exploração de minerais, percebeu-se que alguns locais acumulam grandes quantidades de certo tipo de mineral. 
Notou-se também que diferentes lugares, a grandes distâncias uns dos outros, podiam conter os mesmos minerais. 
Todos os metais que utilizamos, como o ferro, o manganês, o alumínio, o cobre, o ouro, o chumbo e muitos outros, são extraídos dos minerais.
O mais interessante é que os metais úteis não são abundantes na crosta terrestre e geralmente ocorrem em quantidades muito pequenas na estrutura dos minerais mais comuns nas rochas. 
Isto porque eles dependem de raros fenômenos geológicos.
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Depósito dos Minerais
Os locais onde são encontrados são chamados de depósitos minerais. 
Suas condições favorecem seu acúmulo nas rochas em quantidades muito superiores à concentração média. 
Assim, os depósitos minerais são concentrações de minerais na crosta terrestre a partir dos quais é possível a extração de metais ou compostos úteis para a sociedade.
Exemplo: o chumbo que é extraído do mineral galena (sulfeto de chumbo)
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Principais tipos minerais
O homem é um incansável classificador, e também para os minerais criou sistemas de classificação.
 Eles são, em geral, agrupados em classes, de acordo com sua composição química.
A) Elementos nativos: ouro
B) Sulfetos: pirita
C) Sais halóides: sal de cozinha
D) Óxidos: hematita
E) Carbonatos: calcita
F) Silicatos: quartzo
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Principais minerais constituintes das rochas
Existem mais de três mil espécies de minerais no mundo, mas se você for analisar quantas, desse total, são responsáveis pela constituição das rochas, da crosta terrestre, terá uma surpresa. 
Descobrirá que pouquíssimos minerais formam as rochas
 3 exemplos:
A) nas rochas graníticas e gnáissicas: mica, quartzo e feldspato
B) nos mármores e calcários: calcita (carbonato de cálcio)
C) Nos arenitos: quartzo
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Minerais que VOCÊ deveria conhecer!!
Asbesto (crisotilo)
*Granada
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Gipsita
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Halita
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Pirita
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Conclusão da aula:
Uma coisa é fundamental de termos consciência: os minerais são a base de tudo. 
Principalmente quando estamos na área da engenharia, que trabalha com a transformação de matérias primas (minerais puros ou em rochas) provindas essencialmente destes produtos geológicos.
Não há possibilidade de nos tornarmos engenheiros sem o conhecimento dos minerais.
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Nesta aula vimos:
- O que são minerais;
- As características e propriedades dos minerais;
- Os minerais com sua utilização comercial.
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