Täna räägime sellest, mis on mineraalid. Arvesse võetakse ka nende omadusi ja rakendusi. Tööstus areneb meie riigis aktiivselt. See on vajalik elatustaseme tõstmiseks. Selleks vajame järjest rohkem ressursse ja materjale. Enamiku nendest toorainetest kaevandab inimene planeedi Maa soolestikust. Kogu inimkonna heaolu sõltub tema varudest. Lapsed uurivad klassiruumis mineraalide omadusi (3. klass). Ilmselt tahab riik kasvatada kompetentseid ökolooge ja energeetikuid! See on meie planeedile hea.
Mis see on?
Peaaegu kõik teavad, mis on mineraalid. Nende ressursside omadused näitavad, et need on kaevandatud maa sisikonnast. Need toorained võivad olla tahked (mineraalsed), vedelad (nafta) ja isegi gaasilised (maagaas). Kõiki fossiile nimetatakse kasulikeks. Ja see tähendab, et inimese ekstraheeritud ained on kasulikud. Milliseid mineraalide omadusi teate?
Äge probleem
Tundub, et selles asjas pole midagi keerulist. Me teame palju sellistest ressurssidest nagu mineraalid. Uurisime nende loodusandide omadusi, rakendust ja koostist juba aastalkool. Siiski on peen piir, mis on seotud inimesele kasuliku mõistmisega. Möödus palju ajastuid ja sajandeid, enne kui meie esivanemad said aru jõe kald alt leitud kivi kasulikkusest. Väga pikka aega õppisid nad seda leidu töötlema, et seda saaks kasutada kaevepulgana.
Läks palju aega, enne kui inimene taipas, et tema jalge all maapõues on lugematu hulk maagi, mineraalide ja muu kasuliku tooraine varu. Inimesed on juba mitu sajandit kaevandanud mineraale ja kasutanud neid enda huvides. Tekib keeruline probleem: kui inimene tõstab kõik need fossiilid pinnale, on Maa sisemus ammendunud. Kõik see viib geoloogilise struktuuri rikkumiseni, maapind on ülekoormatud fossiilide töötlemise saadustega, aga ka nende töötlemisel tekkinud jäätmetega. Iga aastaga muutub see keskkonnaprobleem teravamaks ja inimesed on sunnitud otsima uusi viise mineraalide kaevandamiseks ja töötlemiseks.
Klassifikatsioon
Mineraalidel, mille omadusi ja rakendust käesoleva artikli raames käsitleme, on suur hulk klassifikatsioone. Vaatame neid üksikasjalikult. Niisiis on geoloogid tuvastanud:
- fossiilsed kütused;
- metallimaagid;
- värvilised kivid;
- fossiilide ehitamine.
Värvilised kivid
Värvilised kaevurid on kõvade materjalide eriline perekond. Teda peeti kasulikuksfossiil. Neid ei kasutata kütusena, neid ei kasutata erinevate metallide ega keemiatooraine tootmise toodete saamiseks. Need on jagatud kahte rühma:
- Läbipaistvad mineraalid on vääriskivid või kalliskivid. Näiteks: smaragd, akvamariin, teemant, topaas, rubiin, ametüst ja teised.
- läbipaistmatud mineraalid või poolvääriskivid ja dekoratiivkivid. Näiteks: malahhiit, pärl, merevaik, jaspis, ahhaat, lapis lazuli ja nii edasi.
Vaatleme vääris- ja poolvääriskive lähem alt. Teemant pakub huvi enamikule vääriskivide kaevandajatele. See sai oma nime kreekakeelsest sõnast "adamas", mis tähendab "hävimatu". Tõepoolest, see on looduses kõige kõvem mineraal, mis tähendab, et seda ei kasutata mitte ainult ehetes, vaid ka peamises tehnilises tootmises. Teemanti kasutatakse erinevate kõvade ainete poleerimiseks ja lihvimiseks. Seda kasutatakse väga sügavate kaevude puurimiseks. Mineraalist valmistatakse eriti kõvad puurid. Teemandi abil töödeldakse ka metalle. Kõvad lõikehambad on valmistatud kivist.
Tänaseks on teadlased saavutanud võimaluse saada teemante kunstlikult, kuid neid kasutatakse tehnilistel eesmärkidel. Keemikud on jõudnud järeldusele, et teemandi koostis on süsinik. On hämmastav, kui palju süsinik erineb erinevates mineraalides. Grafiit põhineb samuti süsinikul. Kuid ta ei saa enam kiidelda sellise kõvadusega nagu teemant. Lisaks on mineraal kuulus oma valgusmängu poolest. Kui päikesevalgus läbib kivi, siissaame koos teiega jälgida erinevaid eredaid tipphetki - sinisest kuni punaste toonideni. Inimene nägi kogu teemantide ilu alles 18. sajandil, kui õppis tegema spetsiaalset lõiget, mis muudab kivi briljantseks teemandiks. Kuid neid ei kasutata enam tehnilistel eesmärkidel. Teemant on ehete jaoks mõeldud kivi.
Kütusefossiilid
Väärtuslikud mineraalid inimesele, omadused on erinevad. On lihtne arvata, et nende hulka kuuluvad turvas, kivisüsi, maagaas, õli ja põlevkivi. Selgub, et neid fossiile ei kasutata ainult kütusena. Nafta, gaasi, kivisütt ja turvast kasutavad tänapäeval elektrijaamad ja erinevad tööstusettevõtted. Kuid seda fossiilide rühma kasutatakse laialdaselt ka muudel eesmärkidel, eriti keemiatööstuses. Sellised ained tekivad ja kaevandatakse endiste järvede alal, mis aja jooksul muutusid sooks ja seejärel tasandikeks. Nende veehoidlate põhjas toimusid aastaid mitmesugused keemilised protsessid: taimede ja muude organismide jäänuste ladestused. Aastate jooksul nad mädanesid, seejärel muutusid sapropelliks. Paljud pole sellist sõna isegi kuulnud, kreeka keelest tähendab see “mäda” ja “mustus”. Seega on sapropeel elusorganismide lagunenud jäänustest pärit muda. See muutub turbaaladeks või pruunsöeks.
Teadlased on märganud, et fossiilkütuste moodustumise protsess on väga keeruline ja pikk ning nõuab palju aega. Näiteks turbaalad tekivad üldiselt ajalmitu aastatuhandet. Ökoloogid ütlevad, et soode kuivendamise austajad peavad seda teadma ja meeles pidama. Esimesed põlevkivi kaevanduskohad tekkisid enam kui miljard aastat tagasi. Peaaegu pool kogu põlevkivist ilmus paleosoikumi ajastul. Söekihid tekkisid umbes 350 miljonit aastat tagasi. Nendel kaugetel aegadel meenutas meie planeet hiiglaslike sõnajalgade, korte ja sambla lopsakaid tihnikuid. Tänu nendele taimedele ei olnud mullal aega mädaneda, muutudes puidumassiks. Taimed ja puud, mis hukkusid, kukkusid vette, olid kaetud savi ja liivaga, ei lagunenud, vaid kujunesid järk-järgult ja muutusid kivisöeks. Kui võtate tüki sellist sütt pihku, võite julgelt ette kujutada, et nüüd on teie peopesas külaline kaugest minevikust.
Maagid
Liikuge järgmisse kategooriasse – metallimaagid. Linnade äärealadel on väga sageli teateid mustade ja värviliste metallide vastuvõtmise kohta. Peaksite teadma, et must ressurss ei näe üldse must välja. Need on metallid, mida kasutatakse raua ja terase tootmisel sulatamise teel. Nende hulka kuuluvad raud, mangaan, vanaadium või kroom. Need on hõbedased või valged. Värviliste metallide hulka kuuluvad nikkel, tsink, vask, kuld, plii ja teised. Enamik neist tekkis sügavates magmakivimites. Järk-järgult tõusevad nad maapinnale. Õhu, päikese ja vee loomuliku toime tõttu mäed hävivad ning nende settekivimitesse tekivad metallide lademed, mis avanevad inimestele.
Metalle kasutatakse kerge- ja rasketööstuses. Nad toodavad relvi, sõidukite osi jne. Toote tugevus sõltub materjalist, millest see on valmistatud. Teras on kuulus oma tugevuse poolest. Alumiiniumi kasutatakse laialdaselt lennukiehituses, kuna see on väga kerge. Ja elektrijuhtmestik on valmistatud vasest, kuna see on parim elektrijuht.
Ehitusmaterjalid
Mineraalide omadusi on hinnatud juba iidsetest aegadest. Neist püstitas inimene erinevaid ehitisi. Näiteks iidsed tsivilisatsioonid ehitasid marmorist, graniidist või paekivist erinevaid okultseid objekte – templeid, obeliske, püramiide jne. Lubjakivi oli väga lihtne plokkideks lõigata, nii et iidsed Egiptuse püramiidid ehitati sellest fossiilist.
Mineraalide omadused: savi ja liiv
Savi inimesed hakkasid kasutama nõude, telliste, plaatide ja mitmesuguste muude sanitaartehniliste esemete valmistamiseks. Teadaolev alt kasutatakse seda praegu küttekehana. Sellel on suurepärane omadus - veekindlus. Savil on tervendavad omadused. Ta on erinevates värvides. Punane savi sisaldab rauda ja kaaliumi. Roheline aine sisaldab vaske ja rauda. Koob altit leiti sinisavist. Süsinikku ja rauda leidub tumepruunis ja mustas savis.
Mineraalid: liiv
Savi ja liiva omadused on inimkonna jaoks väga väärtuslikud. See on omamoodi esimene ehitusmaterjal. Õpiti liivast klaasi valmistama. Topesta nõusid, sageli kasutatud liiva ja vett. See segu pesi suurepäraselt igasuguse reostuse. Koolipingist hakkame uurima mineraalide omadusi (3. klass). Inimesed kasutavad neid ressursse kõikjal. Kuid kas need on lõputud? Kogu inimkonna oluline ülesanne on õppida ratsionaalselt kasutama seda, mida loodus meile annab.
