鉱物の化学実験（１）
（１） 炭酸塩鉱物の実験：
① 大理石の実験： 石灰石、大理石、方解石、白亜などは、いずれも 炭酸カルシウム： ＣａＣＯ3 を主成分としている。石灰質を含む海洋性生物の死骸が大規模に堆積して集積し、白亜や石灰岩の地層ができ、それが造山運動の圧力やマグマの熱により変成して、大理石、方解石に再結晶する。
Ｃａ が Ｓｒ に入れ替わったものは ストロンチアン石（ＳｒＣＯ3）、Ｂａ に入れ替わったものは 毒重石（ＢａＣＯ3）、Ｍｇ に全部、あるいは、部分的に入れ替わったものは 菱苦土石（マグネサイト、ＭｇＣＯ3）、苦灰石（ドロマイト、白雲石、ＣａＭｇ（ＣＯ3）2）、であるので、生物起源以外の大理石も大量に存在する。
（最近はあまり参考にされないが、）”クラーク数”によっても、明らかにカルシウムは地殻に多量に存在する元素である。（Ｏ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、の次に、Ｃａ（３．３９％）） ただし、商業ベースに乗るためには、ある程度まとまって存在していなければならない。
石灰石をコークスと共に強熱すると、ＣＯ、ＣＯ2を放出して生石灰（ＣａＯ）となり、水和（消和）して 石灰（Ｃａ（ＯＨ）2） が製造される。これは、モルタル、コンクリート、漆喰などの土木・建築材料の出発原料である。
② 孔雀石の実験： 装飾品の材料ともなる孔雀石の組成は、Ｃｕ2（ＯＨ）2ＣＯ3 であり、ろくしょう（＝銅の青錆）と同様に 銅の塩基性炭酸塩であり、酸に簡単に溶けて銅イオン（Ⅱ）となり 有毒である。 溶液も、沈殿も、硼砂球反応の色（酸化炎）も、２価の銅イオン（Ｃｕ2＋）特有の青緑色。
③ 菱マンガン鉱の実験： 菱マンガン鉱の組成はほぼ 炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3）で ＋２価でピンク色をしていて、塩酸などの鉱酸には加熱すると溶ける。（”菱”の付く鉱物、菱鉄鉱 ＦｅＣＯ3、菱亜鉛鉱 ＺｎＣＯ3 などは炭酸塩であることを表す）
化学反応はマンガン特有であり、硼砂球は濃い紫色（酸化炎）。 また、菱マンガン鉱を粉末にして約０．１ｇ取り、水酸化カリウム約０．２ｇ（２～３粒）、酸化剤として塩素酸カリウム約０．２ｇを ニッケルボート（４０ｍｍ×３０ｍｍ×０．３ｔ のニッケル板（ｏｒ ステンレス板）を曲げて作る）に乗せ、弱く赤熱する程度に加熱し、これを水に投入して溶かすと 生じたマンガン酸カリウム（Ｋ2ＭｎＯ4）によって深緑色（マンガン酸イオン、ＭｎＯ42－）を呈する。さらに、薄い硫酸を加えると、過マンガン酸イオン（ＭｎＯ4－）に変わり、濃い赤紫色を呈する。（マンガンの確認）
（＊ 菱マンガン鉱の代わりに軟マンガン鉱（ＭｎＯ2）を使っても同様）
（２） フッ化鉱物の実験：
① 蛍石（ほたるいし、フローライト、硬度４）の実験： 蛍石はハロゲン化鉱物の一種であり、ほぼ純粋なフッ化カルシウム（ＣａＦ2）で、割れやすく、結晶は正八面体である。色は不純物による。 鉱石とともに加熱するとスラグの融点を下げ、流動性を増すのでこの名がある。（ただし、加熱により非常にはぜやすい。） 蛍光（紫外線を当てて光る）は希土類元素を含む場合であり、まれにしか見られない。
赤外線～短波長紫外線という広い波長域の光（130nm～8μm）を透過し、紫外線の短波長領域では石英よりもよく透過する。
蛍石はフッ素工業の原料である。また、製鉄の際 スラグの融点を下げ流動しやすくするのに用いられる。特に、アルミニウム精錬では、融点が高いアルミナの融材としての人造氷晶石を作る原料である。（アルミナの融点 2020℃ → 氷晶石に溶かしたアルミナの電解時の融点 約800℃） また、紫外線をよく通す光学材料として用いられる。
蛍石は水に不溶性で 化学的に安定であるが、熱濃硫酸と反応しフッ化水素が発生する。
ＣａＦ2 ＋ Ｈ2ＳＯ4 → ２ ＨＦ ↑ ＋ ＣａＳＯ4
少量の粉砕した蛍石を 鉛皿（あるいは、テフロン皿）に入れ、濃硫酸を数滴注いであたためると、発生したフッ化水素が皿の上に乗せた硝子板と反応して腐食する。
ＳｉＯ2 ＋ ４ ＨＦ → ＳｉＦ4 ↑ ＋ ２ Ｈ2Ｏ
