Daba sniedz cilvēkam iespēju baudīt tās radītās priekšrocības. Tāpēc cilvēki dzīvo diezgan ērti un viņiem ir viss nepieciešamais. Galu galā ūdens, sāls, metāli, degviela, elektrība un daudz kas cits - viss tiek radīts dabiski un pēc tam pārveidots cilvēkam vajadzīgajā formā.
Tas pats attiecas uz dabīgiem produktiem, piemēram, minerālvielām. Šīs daudzās dažādās kristāliskās struktūras ir svarīgs izejmateriāls daudziem visdažādākajiem rūpnieciskajiem procesiem cilvēku saimnieciskajā darbībā. Tāpēc mēs apsvērsim, kādi ir minerālu veidi un kādi ir šie savienojumi kopumā.
Minerāli: vispārīgās īpašības
Minerālijā vispārpieņemtajā nozīmē termins "minerāls" nozīmē cietu ķermeni, kas sastāv no ķīmiskiem elementiem un kam ir vairākas individuālas fizikālās un ķīmiskās īpašības. Turklāt tam jāveidojas tikai dabiski, noteiktu dabas procesu ietekmē.
Minerālus var veidot gan vienkāršas vielas (native), gan sarežģītas. Arī to veidošanās veidi ir dažādi. Ir šādi procesi, kas veicina to veidošanos:
- magmatisks;
- hidrotermālā;
- nogulumieži;
- metamorfogēns;
- biogēns.
Lieli minerālu kopumi, kas savākti vienā sistēmā, tiek saukti par akmeņiem. Tāpēc šos divus jēdzienus nevajadzētu sajaukt. Kalnu minerāli tiek iegūti, tieši sasmalcinot un apstrādājot veselus iežu gabalus.
Aplūkojamo savienojumu ķīmiskais sastāvs var būt dažāds un satur lielu skaitu dažādu vielu-piemaisījumu. Tomēr vienmēr kompozīcijā dominē viena galvenā lieta. Tāpēc tieši tas ir noteicošais, un piemaisījumi netiek ņemti vērā.
Minerālu struktūra
Minerālu struktūra ir kristāliska. Ir vairākas režģu iespējas, ar kurām to var attēlot:
- kubisks;
- heksagonāls;
- rombisks;
- tetragonāls;
- monoklīnika;
- trigonāls;
- triclinic.
Šie savienojumi ir klasificēti pēc noteicošās vielas ķīmiskā sastāva.
Minerālu veidi
Var sniegt šādu klasifikāciju, kas atspoguļo minerāla sastāva galveno daļu.
- Vietas vai vienkāršas vielas. Tie ir arī minerāli. Piemēri: zelts, dzelzs, ogleklis dimanta veidā, ogles, antracīts, sērs, sudrabs, selēns, kob alts, varš, arsēns, bismuts un daudz kas cits.
- Halīdi, kas ietver hlorīdus, fluorīdus, bromīdus. Tie ir minerāli, kuru piemēri ir zināmi visiem: akmens sāls (nātrija hlorīds) vai halīts, silvīns, fluorīts.
- Oksīdi un hidroksīdi. Veidojas no metālu oksīdiem unnemetāli, tas ir, apvienojot tos ar skābekli. Šajā grupā ietilpst minerāli, kuru nosaukumi ir halcedons, korunds (rubīns, safīrs), magnetīts, kvarcs, hematīts, rutils, kazematīts un citi.
- Nitrāti. Piemēri: kālija un nātrija nitrāts.
- Borāti: optiskais kalcīts, eremeyīts.
- Karbonāti ir ogļskābes sāļi. Tie ir minerāli, kuru nosaukumi ir šādi: malahīts, aragonīts, magnezīts, kaļķakmens, krīts, marmors un citi.
- Sulfāti: ģipsis, barīts, selenīts.
- Volframāti, molibdāti, hromāti, vanadāti, arsenāti, fosfāti – tie visi ir atbilstošo skābju sāļi, kas veido dažādas struktūras minerālus. Vārdi - nefelīns, apatīts un citi.
- Silikāti. Silīcijskābes sāļi, kas satur SiO4 grupu. Šādu minerālu piemēri ir šādi: berils, laukšpats, topāzs, granāti, kaolinīts, talks, turmalīns, žadeīns, lapis lazuli un citi.
Papildus iepriekš norādītajām grupām ir arī organiski savienojumi, kas veido veselas dabas nogulsnes. Piemēram, kūdra, ogles, urkit, kalcija oksalāti, dzelzs un citi. Un arī vairāki karbīdi, silicīdi, fosfīdi, nitrīdi.
Vietējie elementi
Tie ir minerāli (foto redzams zemāk), kurus veido vienkāršas vielas. Piemēram:
- zelts smilšu un tīrradņu, lietņu veidā;
- dimants un grafīts ir oglekļa kristāliskā režģa alotropās modifikācijas;
- varš;
- sudrabs;
- dzelzs;
- sērs;
- platīna metālu grupa.
Bieži vien šīs vielas rodas lielu agregāciju veidā ar citiem minerāliem, iežu gabaliem un rūdām. Ieguve un to izmantošana rūpniecībā cilvēkiem ir svarīga. Tie ir pamats, izejmateriāls materiālu iegūšanai, no kuriem pēc tam tiek izgatavoti dažādi sadzīves priekšmeti, konstrukcijas, rotaslietas, ierīces utt.
Fosfāti, arsenāti, vanadāti
Šajā grupā ietilpst ieži un minerāli, kas pārsvarā ir eksogēnas izcelsmes, tas ir, tie atrodas zemes garozas ārējos slāņos. Iekšpusē veidojas tikai fosfāti. Patiesībā ir diezgan daudz fosforskābes, arsēna un vanādinskābes sāļu. Taču, ja ņemam vērā kopējo ainu, tad kopumā to procentuālais daudzums mizā ir neliels.
Šai grupai pieder vairāki visizplatītākie kristāli:
- apatīts;
- vivianite;
- lindakerite;
- rozenīts;
- carnotite;
- pascoit.
Kā jau minēts, šie minerāli veido diezgan iespaidīga izmēra iežus.
Oksīdi un hidroksīdi
Šajā minerālu grupā ietilpst visi oksīdi, gan vienkāršie, gan kompleksie, kurus veido metāli, nemetāli, intermetāliskie savienojumi un pārejas elementi. Šo vielu kopējais procentuālais daudzums zemes garozā ir 5%. Vienīgais izņēmums, kas attiecas uz silikātiem, nevis uz aplūkojamo grupu, ir silīcija oksīds SiO2 ar visām tā šķirnēm.
Ir milzīgs skaits šādu minerālu piemēru, taču mēs norādīsim visizplatītākos:
- Granīts.
- Magnetīts.
- Hematīts.
- Ilmenīte.
- Kolumbīts.
- Spinel.
- Kaļķis.
- Gibbita.
- Romaneshit.
- Holfertite.
- Korunds (rubīns, safīrs).
- Boksīts.
Karbonāti
Šajā minerālu klasē ir diezgan daudz dažādu pārstāvju, kam ir arī liela praktiska nozīme cilvēkiem. Tādējādi ir šādas apakšklases vai grupas:
- kalcīts;
- dolomīts;
- aragonīts;
- malahīts;
- soda minerāli;
- bastnasīte.
Katrā apakšklasē ietilpst no vairākām vienībām līdz desmitiem pārstāvju. Kopumā ir aptuveni simts dažādu minerālu karbonātu. Visizplatītākie ir:
- marmors;
- kaļķakmens;
- malahīts;
- apatīts;
- siderite;
- smithsonite;
- magnezīts;
- karbonatīts un citi.
Daži tiek novērtēti kā ļoti izplatīts un nozīmīgs būvmateriāls, citi tiek izmantoti juvelierizstrādājumu radīšanai, bet citi tiek izmantoti tehnoloģijās. Tomēr visi ir svarīgi un tiek iegūti ļoti aktīvi.
Silikāti
Ārējo formu un pārstāvju skaita ziņā visdaudzveidīgākā derīgo izrakteņu grupa. Šīs variācijas ir saistītas ar to, ka to pamatā ir silīcija atomiķīmiskā struktūra, spēj apvienoties dažāda veida struktūrās, koordinējot vairākus skābekļa atomus ap tiem. Tātad var veidot šāda veida struktūras:
- sala;
- ķēde;
- lente;
- lapu.
Šie minerāli, kuru fotogrāfijas var redzēt rakstā, ir zināmi visiem. Vismaz daži no tiem. Galu galā tie ietver, piemēram:
- topaz;
- granāts;
- chrysoprase;
- rhinestone;
- opāls;
- halcedons un citi.
Tās tiek izmantotas juvelierizstrādājumos, un tās tiek novērtētas kā izturīgas konstrukcijas izmantošanai inženierzinātnēs.
Var minēt arī tādu derīgo izrakteņu piemēru, kuru nosaukumi parastajiem ar mineraloģiju nesaistītiem cilvēkiem nav tik labi zināmi, taču tiem tomēr ir liela nozīme rūpniecībā:
- Dathonite.
- Olivine.
- Murmanīts.
- Chrysocol.
- Eudialyte.
- Berila.
