Cette fiche explique les manipulations à suivre pour identifier des minéraux.
Les minéraux sont des substances naturelles qui se distinguent les uns des autres par leur composition chimique. Ils ont donc des propriétés qui diffèrent selon les éléments qui les composent. Les tests suivants permettent d'identifier des propriétés d'un minéral et, éventuellement, de l'identifier.
- Minéral à identifier
- Source lumineuse
1. Mettre le minéral sous la source lumineuse.
2. Tourner le minéral sous tous les angles afin d'observer la manière par laquelle la lumière est réfléchie par le minéral.
Le minéral utilisé ci-dessous, l'apatite, n'a aucune surface réfléchissante. Il est donc classé dans les minéraux non métalliques.
3. Ranger le matériel.
Selon la capacité du minéral à réfléchir la lumière, on le classera dans l'une des catégories suivantes.
| Résultats | Exemples |
| S'il possède au moins une surface très réfléchissante et brillante, on classera le minéral parmi ceux ayant un éclat métallique. | L'or, la pyrite et la magnétite sont des exemples de minéraux métalliques. |
| S'il possède une surface plus ou moins réfléchissante, on dira que ce minéral possède un éclat submétallique. | La sphalérite, la cassitérite et la tantalite sont des exemples de minéraux submétalliques. |
| S'il ne possède aucune surface réfléchissante, ce minéral sera qualité de non métallique. | Le quartz, la topaze et le corindon sont des exemples de minéraux non métalliques. |
Parmi les minéraux non métalliques, il existe des sous-catégories permettant de préciser l'aspect du minéral. On peut utiliser les qualificatifs vitreux (tel que le quartz), gras (comme le talc), adamantin (qui signifie « ayant l'éclat du diamant ») ou mat (comme une perle).
Pour plus d'informations sur l'éclat, consulte la section sur les propriétés optiques des minéraux.
- Minéral à identifier
- Plaque de porcelaine non émaillée
1. Frotter le minéral sur la plaque de porcelaine.
2. Observer la couleur du trait produit sur la plaque de porcelaine.
Dans l'image ci-dessous, le feldspath a produit un trait de couleur rose.
3. Ranger le matériel.
Le résultat de la couleur du trait ne permet pas d'identifier avec certitude le minéral. Il donne un indice important sur le minéral à identifier, mais d'autres tests d'identification doivent être effectués pour confirmer l'identité du minéral.
- Minéral à identifier
- Acide chlorhydrique
- Verre de montre
- Tablier ou sarrau
- Lunettes de sécurité
1. Mettre le minéral dans le verre de montre, et déposer une goutte d'acide chlorhydrique sur le minéral.
2. Mettre le minéral dans le verre de montre, et déposer une goutte d'acide chlorhydrique sur le minéral.
3. Observer si une réaction d'effervescence se produit (formation de bulles de gaz à la surface du minéral).
Dans l'image ci-dessous, la fluorite ne produit aucune effervescence.
4. Nettoyer et ranger le matériel.
Le nettoyage du minéral est important afin d'enlever toute trace d'acide chlorhydrique. Puisque cette substance est concentrée, il faut éviter qu'elle entre en contact avec la peau. Pour la nettoyer, il est recommandé de prendre le minéral avec la pince à éprouvette et de le rincer avec de l'eau.
L'effervescence représente la capacité d'un minéral à réagir avec un acide. Ainsi, il peut se produire deux résultats lors de ce test.
- Si le minéral produit de l'effervescence en présence d'acide, on dit de lui qu'il est effervescent. La calcite est un exemple de minéral effervescent.
- Si le minéral ne produit pas de bulles de gaz en présence d'acide, il sera classifié comme étant non effervescent.
Pour plus d'informations sur l'effervescence, consulte la section sur les propriétés chimiques des minéraux.
- Minéral à identifier
- Pièce de cuivre (pièce de un cent)
- Clou ou lime d'acier
- Ongle
- Tablier ou sarrau
- Lunettes de sécurité
1. Tenter de rayer le minéral avec l'ongle.
Dans l'image ci-dessous, le béryl n'est pas rayé par l'ongle.
2. Observer si le minéral a été rayé.
Si le minéral a été rayé par l'ongle, il n'est pas pertinent de poursuivre les autres tests, puisqu'un minéral rayé par l'ongle sera nécessairement rayé par la pièce de cuivre et le clou.
3. Tenter de rayer le minéral avec la pièce de cuivre.
Dans l'image ci-dessous, le béryl n'est pas rayé par la pièce de cuivre.
4. Observer si le minéral a été rayé.
Si le minéral a été rayé par la pièce de cuivre, il n'est pas pertinent de poursuivre l'autre test, puisqu'un minéral rayé par la pièce de cuivre sera nécessairement rayé par le clou.
5. Tenter de rayer le minéral avec le clou.
Dans l'image ci-dessous, le béryl n'est pas rayé par le clou.
6. Observer si le minéral a été rayé.
7. Nettoyer et ranger le matériel.
Il est possible de classer le minéral sur l'échelle de Mohs en fonction de la rayure obtenue.
- Un minéral rayé par l'ongle possède une valeur de dureté inférieure à 2,5 (entre 1 et 2,5).
- Un minéral rayé par la pièce de cuivre, mais non rayé par l'ongle, possède une dureté entre 2,5 et 3.
- Un minéral rayé par la lime d'acier sans être rayé par la pièce de cuivre ou l'ongle a une dureté entre 3 et 6.
- Un minéral qui n'est pas rayé lors des trois tests possède une dureté supérieure à 6.
Pour plus d'informations sur la dureté, consulte la section sur les propriétés physiques des minéraux.
- Minéral à identifier
- Balance à fléaux
- Vase à trop-plein
- Eau
- Cylindre gradué
- Tablier ou sarrau
- Lunettes de sécurité
1. Calibrer la balance.
2 .Peser le minéral à l'aide de la balance à fléaux et noter la masse.
L'image ci-dessous montre les manipulations à effectuer avec le feldspath.
3. Mettre de l'eau dans le vase à trop-plein.
En remplissant le vase à trop-plein, de l'eau sortira par le déversoir. Il faut donc s'assurer de faire la manipulation au-dessus d'un évier, ou de ramasser l'eau afin d'éviter que quelqu'un ne glisse sur cette eau.
4. Placer un cylindre gradué sous le déversoir du vase à trop-plein.
Il faut s'assurer que le cylindre gradué soit parfaitement sec, puisque la présence d'eau dans le cylindre influencera le volume mesuré.
5. Mettre délicatement le minéral dans le vase à trop-plein. Simultanément, recueillir l'eau qui s'écoule par le déversoir dans le cylindre gradué.
Il est parfois difficile de juger exactement le débit d'eau qui sortira du déversoir. Il est recommandé de procéder calmement afin de bien juger la vitesse avec laquelle l'eau sortira du vase à trop-plein.
Il faut également éviter de mettre ses doigts dans l'eau, car l'eau déplacée par la présence des doigts sera ajoutée au volume du minéral, ce qui influencera la mesure du volume.
6. Mesurer le volume d'eau dans le cylindre gradué.
7. Nettoyer et ranger le matériel.
La masse volumique du minéral peut être déterminée en calculant le rapport entre la masse du minéral et son volume. La masse a été déterminée avec la balance. Pour trouver le volume, il faut déterminer le déplacement d'eau.
|{V}_ {\text{mineral}}={V}_ {\text{eau + mineral}}-{V}_ {\text{eau}}|
où
|{V}_ {\text{mineral}}| représente le volume du minéral |(\text {ml})|
|{V}_ {\text{eau + mineral}}| représente le volume d'eau et du mineral |(\text {ml})|
|{V}_ {\text{eau}}| représente le volume d'eau placé dans le cylindre gradué initialement |(\text {ml})|
Lorsque le volume a été calculé, le rapport entre la masse et le volume permet d'obtenir la donnée la plus importante, soit la masse volumique du minéral.
|\rho =\displaystyle \frac {{m}_ {\text{mineral}}}{{V}_ {\text{mineral}}}|
où
|\rho| représente la masse volumique du minéral |(\text {g/ml})|
|{m}_ {\text{mineral}}| représente la masse du minéral |(\text {g})|
|{{V}_ {\text{mineral}}}| représente le volume du minéral |(\text {ml})|
Afin de présenter de façon claire les résultats expérimentaux, il est important de faire un tableau des résultats.
Masse volumique du minéral
| | Minéral à identifier |
| |m_{\text {minéral}}| | |\text {g}| |
| |{V}_ {{\text {eau}}}| | |\text {ml}| |
| |{{V}_ {\text {eau + mineral}}}| | |\text {ml}| |
| |{V}_ {\text {mineral}}| | |\text {ml}| |
| |\rho| | |\text {g/ml}| |
Finalement, la valeur de masse volumique permet d'identifier le minéral, puisque cette propriété est caractéristique, c'est-à-dire qu'elle permet d'identifier un seul minéral.
Pour plus d'informations sur la masse volumique, consulte la section sur les propriétés physiques des minéraux.
- Minéral à identifier
- Aimant
1. Approcher un aimant du minéral à identifier.
2. Vérifier si le minéral est attiré ou repoussé par l'aimant.
3. Ranger le matériel.
Deux résultats sont possibles lors du test de magnétisme.
- Si le minéral subit une attraction ou une répulsion, il est magnétique. Les minéraux composés de fer, de nickel ou de cobalt sont attirés par l'aimant. La magnétite est un exemple de minéral magnétique.
- Si le minéral ne subit aucune interaction en présence de l'aimant, il est non-magnétique.
Pour plus d'informations sur le magnétisme, consulte la section sur les propriétés physiques des minéraux.