안녕하세요.
제주도에서 중·고등학생을 대상으로 개인&그룹 과학수업을 하고 있는 달빛과학 입니다.
위에 보이는 표는 모스(Mohs)라는 광물학자가 여러가지 광물의 단단함 정도를 우리 주변의 물질과 비교하여 정리해 놓은 것입니다. 잠시 후에 배울텐데요, 이 표를 '모스 굳기계'라고 한답니다.
이 표를 이용해 단단한 정도를 비교해서 여러가지 광물을 구별할 수 있겠죠.
지난 학습 자료에서 광물의 종류가 약 4,000개 정도가 된다고 했지요.
지권의 구성과 광물에 대해서 복습하시려면 아래 자료를 클릭하세요!
이렇게 종류가 많다면 비슷한 색깔을 가진 광물들은 어떻게 구별할 수 있을까요?
이번 시간에는 여러가지 방법을 이용하여 광물을 구별하는 방법을 알아봅시다.
*** 여러가지 광물의 구별 방법
지금부터 여러가지 방법으로 광물을 구별해보겠습니다.
우리가 공부할 방법은 아래와 같습니다.
1. 결정 모양 - 광물의 규칙적인 겉모양
2. 조흔색 - 겉보기 색깔과 다른 광물의 '가루 색깔'
3. 굳기 - 광물의 단단한 정도를 비교
4. 쪼개짐 or 깨짐
5. 기타 - 염산과 반응하는 광물, 자석의 성질을 가진 광물
구별 방법마다 다양한 광물이 나오는데요,
슬프지만 광물의 특징들을 모두 '암기'해야만 합니다 ㅜㅠ
그렇기 때문에 더욱 집중해서 공부를 하셨으면 좋겠어요.
■ 결정모양
광물의 규칙적으로 나타나는 겉모양을 '결정형'이라고 합니다.
여러가지 광물의 결정형을 알아봅시다.
▶ 석영 [quartz , 石英]
- 육각기둥 모양
▶ 장석 [feldspar , 長石]
- 두꺼운 판 모양
▶ 흑운모 [biotite , 黑雲母]
- 얇은 육각 판 모양
▶ 금강석 [diamond, 金剛石] = 다이아몬드
- 팔면체 모양
▶ 방해석 [calcite , 方解石]
- 마름모 꼴(기울어진 육면체) 모양
▶ 황철석 [pyrite , 黃鐵石]
■ 조흔색 [streak color , 條痕色]
조흔색은 쉽게 말해서 광물의 '가루색'이라고 할 수 있습니다.
도자기를 만들 때 표면을 매끄럽게 하기 위해서 유약을 칠해서 굽는데요.
유약을 바르지 않고 구우면 거친 표면을 가진 도자기 판을 만들 수 있습니다.
이 판을 '조흔판'이라고 부릅니다.
조흔색은 광물을 조흔판에 긁었을 때 나타나는 가루의 색깔을 말합니다.
광물의 조흔색은 겉보기 색과는 다르게 언제나 일정하게 나타나기 때문에 광물을 구분하는 기준이 됩니다.
조흔색 실험을 하는 사진을 몇개 보여드릴게요.
▶ 금 / 황동석 / 황철석
제가 금, 황동석, 황철석의 사진을 순서없이 올려볼게요.
한 번 구분해보시길 바랍니다.
여러분은 구분이 가능하신가요?
정답은 순서대로
황동석, 금, 황철석 입니다.
모두 황금색이라 겉보기 색으로는 구분이 힘듭니다.
하지만 이 세가지 광물의 조흔색은 모두 다릅니다.
(저작권이 없는 사진을 찾을 수가 없어서 조흔색만 써놓았습니다. 미안해요 ㅠㅜ)
금 - 노란색 *****
황동석 - 녹흑색 *****
황철석 - 검은색 *****
▶ 흑운모 / 자철석 / 적철석
흑운모, 자철석, 적철석도 마찬가지로 모두 '검정색'이라서 겉보기 색으로는 구분이 불가능합니다.
이 세가지 광물도 조흔판에 긁으면 모두 다른 가루색을 나타냅니다.
흑운모 - 흰색 *****
자철석 - 검은색 *****
적철석 - 붉은색 *****
■ 굳기 (단단함 정도)
이 포스팅에서 맨 처음 봤던 표를 보세요.
독일의 광물학자인 모스(Mohs)는 주변에서 쉽게 볼 수 있는 광물의 단단함 정도를 조사했습니다.
그 중에 10가지 광물을 표준 광물로 정해서 표를 만들었어요.
그 표가 바로 '모스 굳기계 [Mohs hardness scale]' 입니다.
▶ 모스 굳기계
모스 굳기계를 외울 필요는 없습니다.
하지만 모스 굳기계를 해석하는 법은 알아야 합니다.
- 숫자가 작은 광물이 가장 무른 광물이고, 숫자가 큰 광물이 단단한 광물입니다.
- 두 가지의 광물의 단단함을 비교하려면 서로를 긁어보면 됩니다. 긁히는 광물이 더 무른 광물이고, 긁히지 않은 광물이 더 단단한 광물이겠죠.
- 숫자는 단지 상대적인 단단함을 의미합니다. 쉽게 말해서 숫자 10인 금강석이 숫자 1인 활석보다 10배 단단한게 아닙니다. 그저 활석과 석고를 긁어 석고가 단단하면 활석 1, 석고 2, 이런식으로 비교만 한 것 뿐이에요.
- 중간 정도의 단단함은 소숫점 '.5'를 붙여 표시할 수 있습니다. 만약 어떤 광물의 단단한 정도가 모스 굳기계의 3과 4 사이라면 '3.5'로 표기합니다.
■ 쪼개짐 or 깨짐
광물에 물리적인 힘을 가하면 일정한 방향으로 쪼개지는 광물이 있는가하면,
일정한 방향없이 깨지는 광물도 있습니다.
이런 광물도 꼭 구분하여 암기해야 합니다.
('깨지는 광물' 3가지만 외우시고 나머지는 다 쪼개진다고 생각하면 편합니다.)
▶ 쪼개지는 광물
흑운모 - 얇은 판
방해석 - 기울어진 육면체
방연석 - 반듯한 육면체
▶ 깨지는 광물
석영
감람석
흑요석
■ 방해석의 염산 반응
방해석은 염산과 반응하면 거품을 내며 이산화 탄소 기체를 발생하는 성질을 갖고 있어요.
염산 반응라는 키워드가 나오면 '방해석'을 떠올리시면 됩니다.
Youtube 동영상을 잠깐 보시죠.
■ 자성을 가진 자철석 [magnetite , 磁鐵石]
자석의 성질을 '자성'이라고 합니다.
자철석이라는 광물은 자석처럼 금속이 달라붙는 성질을 가지고 있어요.
자철석에 여러 개의 쇠 못이 달라붙어 있는 사진을 보세요.
*** 여러분, 암기합시다
지금까지 여러가지 방법으로 광물을 구별해 봤습니다.
각 방법마다 나온 광물들의 특징을 암기해야 합니다.
암기할 내용만 정리해볼게요.
1. 결정 모양 - 광물의 규칙적인 겉모양
2. 조흔색 - 겉보기 색깔과 다른 광물의 '가루 색깔'
3. 모스 굳기계 해석하기
4. 쪼개지는 광물 / 깨지는 광물 종류
5. 염산과 반응 - 방해석
6. 자석의 성질 - 자철석
암기하는 것이 매우 귀찮겠지만, 미루면 더 힘들어집니다.
바로바로 암기하면 시험기간 때 무척 편해지겠죠 ^^
암기한 후 기본 문제를 몇 개 풀어보시는 것을 권합니다.
여러분, 힘내세요!!
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