Composição química

A composição química de um mineral é de importância fundamental porque as suas propriedades dependem muito dele. Tais propriedades, contudo, são determinadas não só pela composição química, mas também pela geometria dos átomos e iões constituintes e pela natureza das forças eléctricas que os ligam. Assim, para uma compreensão completa dos minerais, sua estrutura interna, química e tipos de ligação devem ser considerados.

Várias técnicas analíticas podem ser empregadas para obter a composição química de um mineral. As análises químicas quantitativas utilizam principalmente os chamados métodos analíticos úmidos (por exemplo, dissolução em ácido, testes de chama e outras técnicas clássicas de química de bancada que dependem da observação), nos quais a amostra mineral é dissolvida pela primeira vez. Vários compostos são então precipitados da solução, os quais são pesados para se obter uma análise gravimétrica. Foram introduzidos uma série de procedimentos analíticos que fornecem resultados mais rápidos mas um pouco menos precisos. A maioria das análises utiliza métodos instrumentais como a emissão óptica, fluorescência de raios X, espectroscopia de absorção atómica e análise com microssondas de electrões. Foram documentados intervalos de erro relativamente bem estabelecidos para estes métodos, e as amostras devem ser preparadas de uma forma específica para cada técnica. Uma vantagem distinta dos procedimentos analíticos a úmido é que eles tornam possível determinar quantitativamente os estados de oxidação de átomos com carga positiva, chamados cátions (por exemplo, Fe2+ versus Fe3+), e determinar a quantidade de água em minerais hidratados. É mais difícil fornecer este tipo de informação com técnicas instrumentais.

Para assegurar uma análise química precisa, a amostra selecionada, que pode incluir vários minerais, é frequentemente feita em uma seção fina (uma seção de rocha com menos de 1 mm de espessura cimentada para estudo entre placas de vidro transparente). Para reduzir o efeito das impurezas, uma técnica instrumental, como a análise com microssondas de elétrons, é comumente empregada. Neste método, a análise quantitativa in situ pode ser realizada em grãos minerais de apenas 1 micrómetro (10-4 centímetros) de diâmetro.