Mineralai yra žemės plutos formacijos, susidedančios iš mineralų, kurių cheminės ir fizinės savybės leidžia juos naudoti pramonėje ir buityje. Be įvairių medžiagų, kuriomis turtinga Žemė, mūsų pasaulis nebūtų buvęs toks įvairus ir išplėtotas. Technologinė pažanga būtų nepasiekiama ir pernelyg sudėtinga. Apsvarstykite mineralų sąvoką, rūšis ir jų savybes.
Susijusios sąvokos ir terminai
Prieš analizuodami mineralų rūšis, turite žinoti konkrečius apibrėžimus, susijusius su šia tema. Viskas bus lengviau ir lengviau. Taigi, mineralai yra mineralinės žaliavos arba žemės plutos susidarymas, kurios gali būti organinės ar neorganinės kilmės ir naudojamos gaminant materialius objektus.
Mineralinės nuosėdos vadinamos tam tikro mineralinių medžiagų kaupimuisi žemės paviršiuje ar dubenyse, kurie skirstomi į kategorijas atsižvelgiant į taikymo sritį pramonėje.
Ruda yra vadinama mineralinių medžiagų formavimu, kuris atsirado natūraliomis sąlygomis ir susideda iš tokių komponentų ir tokiu santykiu, kad jo naudojimas būtų įmanomas ir tinkamas pramonės ir technikos sritims.
Kada pradėjai kasinėti?
Tiksliai nežinoma, kada įvyko pirmoji kasyba. Anot istorikų, senovės egiptiečiai atidarė šydą. Ekspedicija buvo išsiųsta į Sinajaus pusiasalį 2600 m. Pr. Jie turėjo gauti žėručio. Vis dėlto senovės gyventojų žiniose apie žaliavas įvyko lūžis: buvo rastas varis. Sidabro gavyba ir perdirbimas yra žinomi iš Graikijos istorijos. Romėnai sužinojo apie metalus, tokius kaip cinkas, geležis, alavas ir švinas. Įsteigus minas iš Afrikos į Britaniją, Romos imperija jas iškasė ir panaudojo įrankių gamybai.
Aštuonioliktame amžiuje, įvykus pramonės revoliucijai, mineralai tapo skubiai reikalingi. Šiuo atžvilgiu jų gamyba sparčiai vystėsi. Šiuolaikinės technologijos remiasi to laikotarpio atradimais. XIX amžiuje įvyko garsusis „aukso skubėjimas“, kurio metu buvo iškasama didžiulė suma taurusis metalas - auksas. Tose pačiose vietose (Pietų Afrikoje) buvo aptiktos kelios deimantų sankaupos.
Mineralų apibūdinimas pagal fizinę būklę
Iš fizikos pamokų žinoma, kad medžiagos gali būti vienoje iš keturių agregatinių būsenų: skystoje, kietoje, dujinėje ir plazmoje. Įprastame gyvenime visi gali lengvai pastebėti pirmuosius tris. Mineralus, kaip ir bet kuriuos kitus cheminius junginius, galima rasti Žemės paviršiuje arba jo žarnyne vienoje iš trijų būsenų. Taigi mineralų rūšys pirmiausia skirstomos į:
- skystas (mineralinis vanduo, aliejus);
- kietas (metalai, anglys, rūda);
- dujinės (gamtinės dujos, inertinės dujos).
Kiekviena grupė yra svarbi ir neatsiejama pramoninio gyvenimo dalis. Išteklių įvairovė leidžia šalims vystytis techninėje ir ekonominėje srityse. Mineralinių telkinių skaičius yra šalies turtingumo ir gerovės rodiklis.
Pramoninės rūšys, naudingųjų iškasenų klasifikacija
Atradęs pirmąsias mineralines uolienas, žmogus rimtai pagalvojo, kokią naudą jos gali duoti jo gyvenimui.Atsiradus ir vystantis pramonei, mineralinių telkinių klasifikacija buvo suformuota atsižvelgiant į jų naudojimą techninėje srityje. Apsvarstykite šias mineralų rūšis. Lentelėje yra visa informacija apie jų savybes:
| Naudingųjų iškasenų telkinio rūšis | Grupės savo sudėtyje | Fosilijų tipai |
| Degus (kuras) | Kietosios būsenos | Durpės, anglis |
| Skystos / dujinės būsenos | Dujos, nafta | |
| Metalas | Juodieji metalai | Manganas, chromas, titanas, geležis |
| Spalvotieji metalai | Švinas, varis, kobaltas, aliuminis, nikelis | |
| Taurieji metalai | Platina, auksas, sidabras | |
| Retieji metalai | Alavas, tantalas, volframas, niobis, molibdenas | |
| Radioaktyvieji junginiai | Toris, radis, uranas | |
| Nemetaliniai | Kasybos žaliavos | Žėrutis, magnezitas, talkas, kalkakmenis, grafitas, molis, smėlis |
| Cheminės žaliavos | Fluoritas, fosforitas, baritas, mineralinės druskos | |
| Statybinės medžiagos | Marmuras, gipsas, žvyras ir smėlis, molis, akmenys, cemento žaliavos | |
| Perlų akmenys | Brangieji ir dekoratyviniai akmenys |
Apsvarstytos mineralų rūšys kartu su gėlo vandens atsargomis yra pagrindinės krašto ar vienos šalies turtų savybės. Tai yra tipiškas mineralinių išteklių gradacija, padedanti visas natūralias medžiagas, naudojamas pramonėje ir buityje, sugrupuoti pagal jų fizines ir chemines savybes. Su kiekviena kategorija susipažinsime atskirai.
Iškastinis kuras
Kokiems mineralams priklauso aliejus? O kaip dujos? Mineralai dažnai atrodo kietas metalas, o ne neaiškus skystis ar dujos. Jie yra susipažinę su metalu nuo ankstyvos vaikystės, o šiek tiek vėliau supranta, kas yra nafta ar net buitinės dujos. Taigi, kokiam tipui, remiantis jau ištirtomis klasifikacijomis, turėtų būti priskirta nafta ir dujos? Nafta - į skystų medžiagų grupę, dujos - į dujinę. Remiantis jų taikymu, jis yra vienareikšmis kurui arba, kitaip tariant, mineralams. Nafta ir dujos visų pirma naudojamos kaip energijos ir šilumos šaltinis: mašinų varikliai dirba ant jų, jie šildo gyvenamąsias patalpas, o jų padedami gamina maistą. Pati energija išsiskiria deginant kurą. O jei pažvelgsite dar giliau, tai palengvina anglis, įeinanti į visus degius mineralus. Kokios rūšies mineralinis aliejus minimas, rūšiuojamas.
Kokios dar medžiagos čia priklauso? Tai yra gamtoje susiformavę kietojo kuro junginiai: akmens anglys ir lignitas, durpės, antracitas, naftos skalūnai. Apsvarstykite trumpą jų aprašymą. Mineralų rūšys (degios):
- anglys yra pirmasis kuras, kurį žmonės pradėjo naudoti. Pagrindinis energijos šaltinis, plačiai naudojamas gamyboje, būtent dėl šios iškasenos įvyko pramonės revoliucija. Susidaro dėl augalų nuolaužų, nepatekant į orą. Atsižvelgiant į savitą anglies anglies sunkumą, išskiriamos jos rūšys: antracitai, rudosios ir juodosios akmens anglys, grafitai;
- naftos skalūnas jūros dugne buvo suformuotas maždaug prieš 450 milijonų metų iš augalijos ir gyvūnų liekanų. Susideda iš mineralinių ir organinių dalių. Kai distiliuotas sausas, susidaro derva, artima aliejui;
- durpės - nepilnai suskaidytų augalų liekanų kaupimasis pelkių sąlygomis, daugiau nei pusė jos sudėties yra anglis. Jis naudojamas kaip kuras, trąšos, šilumos izoliacija.
Degios natūralios medžiagos yra svarbiausios mineralų rūšys. Jų dėka žmonija išmoko gaminti ir naudoti energiją, taip pat sukūrė daugybę pramonės sričių. Šiuo metu daugumoje valstybių degalų mineralų poreikis yra labai didelis. Tai yra didelis pasaulio ekonomikos segmentas, nuo kurio priklauso viso pasaulio šalių gerovė.
Metalo mineralai: tipai, charakteristikos
Mes žinome mineralų rūšis: kuras, rūda, nemetalo. Pirmoji grupė sėkmingai ištirta. Rūdos ar metalo mineralų judėjimas - būtent todėl pramonė ir gimė. Nuo seniausių laikų žmogus suprato, kad metalas suteikia daug daugiau galimybių kasdieniame gyvenime, nei jo nėra. Šiuolaikiniame pasaulyje jau neįmanoma įsivaizduoti gyvenimo be jokio metalo. Buitiniuose prietaisuose ir elektronikoje, namuose, vonios kambaryje net mažoje lemputėje - ji yra visur.
Kaip jis iškasamas? Tik taurieji metalai, kurie dėl savo cheminių savybių nereaguoja su kitomis paprastomis ir sudėtingomis medžiagomis, gali būti grynos formos. Likusieji aktyviai bendrauja tarpusavyje, virsdami rūda. Metalo mišinys, jei reikia, atskirtas arba paliekamas nepakeistas. Natūralūs lydiniai „įsišaknijo“ dėl mišrių savybių. Pvz., Geležį galima padaryti sunkiau, į metalą įpilant anglies, kad būtų pagamintas plienas - tvirta jungtis, galinti atlaikyti dideles apkrovas.
Rūdos mineralai, atsižvelgiant į individualias savybes ir taikymo sritį, yra suskirstyti į grupes: juodųjų, spalvotųjų, tauriųjų, retųjų ir radioaktyviųjų metalų.
Juodieji metalai
Juodieji metalai yra geležis ir įvairūs jos lydiniai: plienas, ketaus ir kiti geležies lydiniai. Jis naudojamas gaminant pačias įvairiausias sritis: karinę, laivų statybą, orlaivių gamybą, mechaninę inžineriją.
Kasdieniame gyvenime naudojama daugybė geležies gaminių: virtuvės reikmenys pagaminti iš plieno, juo padengti daugybė santechnikos elementų.
Spalvotieji metalai
Spalvotųjų metalų grupę sudaro daugybė mineralų. Grupės pavadinimas kilęs dėl to, kad daugelis metalų turi specifinę spalvą. Pavyzdžiui, varis yra raudonas, aliuminis - sidabras. Likę 3 mineralų tipai (taurieji, reti, radioaktyvieji) iš tikrųjų yra spalvotųjų metalų porūšis. Daugelis jų sumaišomi į lydinius, nes tokia forma jie turi geriausias savybes.
Spalvotieji metalai skirstomi į:
- sunkus - labai toksiškas, turintis didelį atominį svorį: švinas, alavas, varis, cinkas;
- mažo tankio ir svorio plaučiai: magnis, titanas, aliuminis, kalcis, ličio, natrio, rubidis, stroncis, cezis, berilis, baris, kalis;
- kilnūs dėl didelio atsparumo praktiškai nesiima cheminių reakcijų, yra gražios išvaizdos: platina, sidabras, auksas, rodis, paladžio, rutenis, osmis;
- mažas (retas) - stibis, gyvsidabris, kobaltas, kadmis, arsenas, bismutas;
- ugniai atsparios turi aukštą lydymosi temperatūrą ir atsparumą dilimui: molibdenas, tantlas, vanadis, volframas, manganas, chromas, cirkonis, niobis;
- retųjų žemių - grupę sudaro 17 elementų: samaris, neodimis, lantanas, ceris, europiumas, terbis, gadolinis, disprosas, erbis, holmis, iterbis, liutecis, skandis, itris, tulis, prometis, terbis;
- išsibarsčiusios gamtoje yra tik priemaišų pavidalu: telūras, talis, indis, germanis, renis, hafnis, selenas;
- radioaktyviosios skleidžia radioaktyviųjų dalelių srautą: radžio, plutonio, urano, protaktinio, Kalifornijos, fermio, amerikio ir kt.
Žmonijai ypač svarbūs yra aliuminis, nikelis ir varis. Išsivysčiusios šalys linkę padidinti jų gamybą, nes šių spalvotųjų metalų kiekis daro tiesioginę įtaką technologinei pažangai orlaivių pramonėje, kosmonautikos, atominių ir mikroskopinių prietaisų bei elektrotechnikos srityje.
Nemetaliniai natūralūs elementai
Apibendrinant trumpą santrauką. Išnagrinėtos pagrindinės lentelės „Mineralų rūšys“ (kuras, rūda, nemetalo rūšys) kategorijos. Kokie elementai yra klasifikuojami kaip nemetaliniai, t. Y. Nemetaliniai? Tai kietų arba minkštų mineralų grupė, randama atskirų mineralų ar uolienų pavidalu.Šiuolaikinis mokslas žino daugiau nei šimtą tokių cheminių junginių, kurie yra ne kas kita, kaip natūralių procesų produktas.
Kalbant apie jų gavybą ir naudojimą, nemetalų mineralai lenkia tik mineralų rūšis. Žemiau esančioje lentelėje pateiktos pagrindinės uolienos ir mineralai, sudarantys nemetalų gamtos išteklių grupę, ir trumpas jų aprašymas.
| Nemetalų mineralų / uolienų grupė | Uolienų / mineralų rūšis | Funkcija |
| Kasybos žaliavos | Asbestas | Ugniai atspari uola. Jie naudojami ugniai atsparioms medžiagoms, stogams ir gaisro gesinimo audiniams gaminti. |
| Kalkakmenis | Nuosėdinės uolienos, plačiai naudojamos statybose. Kai jis kūrenamas, gaunamos negesintos kalkės. | |
| Žėručio | Uolienas formuojantis mineralas. Cheminė sudėtis yra padalinta į aliuminio, magnio ir geležies ličio žėručius. Jis naudojamas šiuolaikinėse technologijose. | |
| Cheminės žaliavos | Kalio druskos | Nuosėdinės uolienos, kuriose yra kalio. Jis naudojamas kaip žaliava chemijos pramonei ir kalio trąšų gamyboje. |
| Apetitas | Mineralai, turintys daug fosforo druskų. Naudojamas trąšoms gaminti, taip pat keramikai gaminti. | |
| Sieros | Jis atsiranda natūralios sieros rūdos ir junginių pavidalu. Jis daugiausia naudojamas sieros rūgščiai gaminti, vulkanizuojant gumą. | |
| Statybinės medžiagos | Gipsas | Sulfato mineralas. Jis naudojamas įvairiose žmogaus veiklos srityse. |
| Marmuras | Kalcito pagrindu pagaminta uola. Naudojamas elektrotechnikoje, gipso ir mozaikų, paminklų gamyboje. | |
| Perlų akmenys | Brangieji | Jie turi gražų modelį ar spalvą, žvilga ir yra lengvai šlifuojami ir pjaustomi. Jie naudojami papuošalų ir kitų papuošalų gamyboje. |
| Pusbrangiai | ||
| Dekoratyviniai |
Nemetalų mineralų rūšys yra labai svarbios įvairioms pramonės šakoms, statyboms, taip pat būtinos kasdieniame gyvenime.
Išsamus išteklių klasifikavimas
Be mineralų gradacijos pagal jų fizinę būklę ir savybes, taip pat atsižvelgiama į jų išsamumą ir atnaujinamumą. Pagrindinės mineralų rūšys skirstomos į:
- neišsenkantis, kuris tam tikru momentu gali pasibaigti ir bus neprieinamas gamybai;
- neišsenkantys - palyginti neišsenkantys gamtos išteklių šaltiniai, pavyzdžiui, saulės ir vėjo energija, vandenynai, jūros;
- atsinaujinantys - mineralai, kurie, esant tam tikram išsamumui, gali būti iš dalies arba visiškai atkurti, pavyzdžiui, miškai, dirvožemis, vanduo;
- neatsinaujinantys - jei ištekliai buvo visiškai išnaudoti, paprastai jų negalima atnaujinti;
- keičiamos - iškasenos, kurias prireikus galima pakeisti, pavyzdžiui, kuro rūšys.
- nepakeičiami - tie, be kurių gyvenimas nebus įmanomas (oras).
Gamtinius išteklius reikia kruopščiai valdyti ir racionaliai naudoti, nes dauguma jų turi neišsenkamą ribą, o jei jie yra atsinaujinantys, tai labai greitai.
Mineralai vaidina svarbų vaidmenį žmogaus gyvenime. Be jų nebūtų buvę techninių ir mokslinių atradimų, o iš tikrųjų pažįstamo gyvenimo apskritai. Jų išgavimo ir perdirbimo rezultatai mus supa visur: pastatuose, transporte, namų apyvokos daiktuose, vaistuose.
