Як використовують мінерали

Багато скарбів зберігає в своїх надрах Земля. Їх виявляють геологи. Все наше життя тісно пов'язана з використанням природних багатств. Погляньте навколо: будинок, в якому ми живемо, складний з каменів, цегли та бетону, а сировину для них отримано з землі. Машини, необхідні на виробництві та в побуті, зроблені з металів. руди яких добувають в земних надрах. А вугілля, нафту? Якщо згадати про енергетичну кризу, що вразила багато країн, то стане особливо ясною залежність життя людства від горючих копалин, запаси яких обмежені і розподілені нерівномірно. Як використовують мінерали. які містяться в земній корі?

металеві мінерали

Не всі метали залучалися у виробництво одночасно, з часом сфера застосування металів розширювалася. З бронзою прийшло використання олова. а ось частий супутник олова - вольфрам ще в середньовіччі вважали шкідливою домішкою до олов'яних руд. Тому і називали «вовчою піною» ( «Вольф» - «вовк», «рам» - «піна»). А зараз вольфрам знайшов широке застосування у виробництві тугоплавких сортів сталей, ниток розжарювання в електричних лампочках (докладніше: Розвиток порошкової металургії) і ін.

Рано почали добувати свинець і використовувати його для куль, тепер же він вкрай потрібен і для екранів, що захищають від радіоактивних випромінювань. Але ось постійний супутник свинцю - цинк довгий час не використовувався, та й зараз він начебто пасинка в кольоровій металургії - не дуже-то на кшталт він і потрібен, хіба що для оцинкування дитячих ванночок, відер, виробництва цинкових білил. Однак вартість містяться в сульфіді цинку домішок рідкісних елементів - індію і кадмію - порівнянна з вартістю самого цинку! Так що і цинкові руди становлять велику цінність.

Відомо, що відкриття радіоактивних, рідкоземельних і рідкісних елементів справило велику революцію в техніці. І зараз практично всі елементи з таблиці Менделєєва використовуються людиною.

Мінерали як барвники

Мінерали здавна вживалися як барвники. Найдавніші художники кам'яного століття малювали на скелях охрою диких тварин - носорогів, мамонтів, а також сцени життя - полювання, війни. Задовго до нашої ери (в третьому тисячолітті) розвивалася досконала по техніці живопис Північної Африки, що досягла розквіту в фаюмских портретах (Єгипет, I-III століття нашої ери), що дивують реалістичністю і чистотою фарб. І зараз мінеральні фарби найяскравіші і стійкі, чисті, наприклад синій аквамарин. зелена смарагдова зелень і волконекоіт. яскраво-червона кіновар. помаранчевий ауріпегмент і ін.

Прісна вода

Прісна вода - це теж дар Землі, наша цінність, яку потрібно берегти і всіляко охороняти. З роками, особливо при енергійної промислової діяльності людства, відбувається забруднення водойм і річок. Порубка лісів викликає обміління річок, а спорудження деяких водосховищ - навпаки, заболочування великих площ колись родючих земель. Проблема збереження ресурсів прісної води і виявлення запасів прісних вод, які можна було б отримати шляхом буріння глибоких свердловин для водопостачання населення, зараз є дуже гострою. Постає також завдання кругообігу води при промисловому використанні з поверненням її знову в вживання.

Велике значення мають мінеральні води як засіб лікування людей. Ресурси мінеральних вод величезні. Виробляються розвідки додаткових запасів цих вод. Мінеральні води отримують свої з компоненти - солі кислот, лугу і т. Д. - при взаємодії їх на глибині з гірськими породами і вилуговування з них елементів. Гарячі джерела утворюються за рахунок вод, що надходять з великих глибин, і особливо часто зустрічаються в областях недавньої вулканічної діяльності. Гарячі (термальні) води і пар цих джерел використовуються для створення електростанцій, обігріву будинків і теплиць (Камчатка, Ісландія та ін.).

Нерудні корисні копалини

Нерудні корисні копалини теж дуже різноманітні і значення цих мінеральних утворень нітрохи не менше, ніж металів.

Найцікавішим є азбест. Особливістю азбесту - водного силікату магнію - є його дліннопрізматіческіе трубчасті кристали, які можна розщеплювати на найтонші «кам'яні нитки». Товщина «азбестових ниток» іноді менше 0,0001 міліметра! Ці нитки можна прясти. Азбест - жаростійкий матеріал. Ці його особливості були відомі ще в давнину.

Самі довговолокнисті різновиди цього мінералу (довжина волокна більше 8 сантиметрів) використовуються для виробництва тканин в поєднанні з бавовняної пряжею. Особливо йде пряжа з азбестового ниткою для виробництва блискучих, а також важких тканин, наприклад для завіс в театри.

Азбест приєднують до бавовни для додання тканинам не тільки красивого блиску, але і більшої міцності. Азбест використовують у виробництві трансмісійних ременів. Коротковолокністий азбест йде на виробництво теплоізоляційних матеріалів. Деякі різновиди мають кислототривкі властивості, їх застосовують для ізоляції підводних кабелів. для виготовлення азбестоцементних труб і плит.

Важливі для техніки кристали різних мінералів з гідротермальних жил: кварцу, кальциту, плавиковогошпату. Прозорі різновиди цих кристалів використовуються при виробництві оптичних приладів.

Кальцитові прозорі кристали (ісландський шпат) володіють сильним подвійним світлопереломлювання. Цю особливість легко перевірити. Розглядаючи через прозорий кальцитовий кристал яке-небудь пляма або букву на папері, можна побачити замість одного плями два, їх створили два відхиляються під кутом променя, що володіють різною швидкістю проходження світла. Це властивість кальциту, його подвійне променезаломлення. використовується у виробництві спеціальних пластин для поляризаційних мікроскопів.

У кристалах кварцу, також застосовуються в оптичному виробництві, навпаки, цінується низька двупреломление світла: їх використовують для виробництва кварцових клинів, що вживаються для визначення оптичних властивостей мінералів. З прозорих кристалів кварцу виготовляють оптичні лінзи.

Дуже велике значення має п'єзоелектричний ефект кварцових кристалів. при орієнтованому тиску в них порушуються електричні заряди. Ідеальні і добре збереглися кристали прозорого кварцу вживаються для виготовлення пьезокварцевих пластинок, стабілізаторів радіохвиль, резонаторів ехолотів. Кварцові скло пропускає ультрафіолетові промені.

Красиві різновиди прозорих кварцових кристалів застосовуються як камені виробів і для прикрас. Агати - теж мінерали кремнезему - вживаються для підставок до точних приладів, для виготовлення агатових ступок і т. Д. Словом, тут використовуються різні властивості мінералу: твердість, прозорість, п'єзоелектричні властивості, особливості оптичних властивостей.

Третій мінерал цієї групи - плавиковий шпат. або флюорит. має вже більш різноманітні сфери застосування: у металургії - для зниження температури плавлення металу, в хімії - у виробництві плавикової кислоти, в оптичній промисловості рідкісні в природі безбарвні і прозорі кристали флюориту використовуються при виробництві особливо якісних оптичних лінз.

Кристали технічно цінних оптичних мінералів вирощуються в спеціальних лабораторіях і заводах, де люди створюють дуже досконалі і великі кристали. Це технічне виробництво мінералів дозволяє краще зрозуміти і умови їх природного освіти.

Будівельні матеріали

Велике значення мають різноманітні традиційні будівельні матеріали. в основному гірські породи: пісковики, граніти, туфи, вапняки.

горючі копалини

Горючі копалини - вугілля, нафта, горючі сланці використовуються не тільки в енергетиці, а й для отримання цінних органічних сполук, широко використовуються у виробництві синтетичних матеріалів - тканин, а також пластмас, які під

чому замінюють в техніці кольорові метали і сталь.

Тут перераховані лише деякі області в яких використовують мінерали. Розвиток техніки і особливо електротехніки відкриває нові сфери їх застосування.

Застосування всіх видів мінеральної сировини коротко перерахувати неможливо. Зрозумілим є одне: мінеральна сировина - основа промисловості.