Günlük hayatımızda kayaçların ve minerallerin kullanım alanları nasıldır? Hangi kayaç ve mineral ne için kullanılır, neler yapılır, bize faydaları nelerdir?
Her gün kayalardan ve minerallerden yapılmış şeyleri kullanıyoruz. Her insanın yaşamı boyunca 1,5 tona yakın kaya, mineral ve metal kullanacağı tahmin edilmektedir. Her birimiz Dünya’nın doğal kaynaklarını insan zaman ölçeğinde kullandığımızdan, mineral kaynaklarının jeolojik zaman ölçeklerinde oluştuğunu ve ikisi arasındaki büyük farkı dikkate almak önemlidir. Aşağıdaki maddeler, günlük hayatımızda kayaları ve mineralleri kullanma yollarımızdan sadece birkaçı.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Alçı, Tebeşir (Bir tür kireçtaşı)
Alçı, alçıpanın temeli olarak hayatımızda her yerde bulunur. Mineral yapısında, ısıtıldığında kaybettiği ve bina yangınlarına karşı ilk savunma hattını sağlayan su bulunur.
Şimdilerde kullandığımız beyaz tahtalardan önceki zamanlarda, tüm eğitim, bir kireç taşı olan tebeşirin kullanıldığı kara tahtalarla yapılmaktaydı. Kireç taşı, bir zamanlar denizin dibinde yaşamış milyonlarca mikrobun iskeletinden oluşan bir kireçtaşıdır, yani gerçekten bir fosildir.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Kil, Çamurtaşı
Basit bitki saksılarından abartılı porselenlere kadar seramikler kil çamurtaşından yapılır. Bu sadece çamurun sıkışmasıyla oluşan bir kayadır. Yeterince derine gömülürse, arduvaz olur.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Granit, Tuz, Kuvars ve Mermer
Granit ve mermer tezgahlar taştan yapılmıştır. Granit, magma yerin içinde soğuduğunda oluşur. Ne kadar yavaş soğursa, oluşan mineral taneleri o kadar büyük olur. Mermer, toprak içinde ısı ve basınçla pişirilen kireçtaşından oluşur.
Tuz, her biri kendi başına ölümcül olan sodyum ve klor elementlerinden oluşan bir mineraldir. Birlikte temel bir besin maddesi oluştururlar. Tuzun çoğu deniz suyunun buharlaşmasıyla oluşur. Deniz tuzu, günümüzde deniz suyunun buharlaşmasından yapılırken, geçmişteki sıcak dönemlerde deniz suyunun buharlaşmasıyla oluşan eski tortulardan düzenli tuz çıkarılır.
Cam, kumda bulunan birincil mineral olan kuvarsın eritilmesiyle oluşur. Granit, akarsular, nehirler ve okyanus dalgalarının hareketi ile öğütüldükten sonra geriye kalan tek şey kumdur. Mineral kuvars olarak silika çok serttir, bu nedenle granitten diğer tüm mineraller yok edilse bile kumda bozulmadan kalır. Eritilerek cam haline getirildiğinde mineral gücünü kaybeder, ancak daha berrak hale gelir ve ergimiş haldeyken şekillenebilir.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Kükürt ve Çakmaktaşı
Kükürt doğada bir element olarak bulunur ve havai fişeklerde patlama potansiyeli yaratan ve bir zamanlar mermilerin itici gücünde kullanılan barutun ayrılmaz bir parçasıdır. Kükürt, aynı zamanda, ateş yakmanın en tutarlı yollarından biri olan kibritlerin ayrılmaz bir parçasıdır. Yangınlar, burada gösterilen çakmaktaşı ve çelikle de başlatılabilir. Çakmaktaşı, kalkerlerde nodüller halinde oluşan bir kuvars formudur.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Granat ve Talk
Granat, silikaya bağlı metallerden (kalsiyum, magnezyum, demir, alüminyum ve/veya krom) oluşan bir değerli taştır. Nispeten yüksek bir sertliğe sahiptir, silika kumundan daha serttir, bu nedenle hem kumlama hem de zımpara kağıdı için aşındırıcı olarak küçük taneler kullanılır.
Buna karşılık bebek pudrasında kullanılan talk çok yumuşak bir mineraldir. Su ile bağlanmış magnezyum ve silikadan oluşur, bu nedenle granat ile aynı elementlerden bazılarına sahiptir, ancak mineral yapısının düzenlenmesi onu çok zayıf kılar – dolayısıyla yumuşaklığı. Sabuntaşı esas olarak talktan oluşur.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Pomza ve Obsidyen
Yukarıdaki resimdeki kayalar volkanik patlamalar sonucu oluşur. Lav çok hızlı soğuduğunda obsidyen oluşur ve doğal cam oluşturur. Birçok kültürün mermiler ve bıçaklar için kullandığı son derece sert, keskin kenarlar üretmek için kullanılabilir. Bugün bile, resmin sağ alt kısmında görüldüğü gibi, obsidiyenden bazı cerrahi neşterler yapılmaktadır.
Pomza ayrıca lavın hızlı soğumasıyla da oluşur. Bu durumda, lav, çözünmüş gazlar kaçarken soğur ve yapısında çok sayıda donmuş kabarcık oluşturur. Pomza aşındırıcı olarak kullanılmaktadır, burada önceden solmuş, pomza ile ovarak yıpranmış kot pantolonlar ve ekstra kirli elleri temizlemek için ovma maddesi olarak pomza içeren Lava marka sabun ile gösterilmiştir.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Bakır ve çinko
Bakır, elektrik teli, su için bakır borular, bakır pişirme kapları ve interneti görüntülemek için kullandığınız bilgisayarda kullanılır. Bakır, elektrik yüküne karşı düşük dirence sahiptir ve temel kız kardeşleri altın ve gümüş ile karşılaştırıldığında nispeten bol miktarda bulunur, bu nedenle kablolama için kullanılır. Hem element halinde hem de bakırın diğer elementlere bağlandığı bir cevher olarak bulunabilir.
Çinko, soğuk algınlığının süresini kısaltmada faydalı olduğu rapor edilmiştir, bu nedenle genellikle soğuk algınlığı ilaçlarına dahil edilir. Bu kullanımı destekleyen kesin bir sonuç yoktur, ancak çinko temel bir elementtir, bu nedenle onu makul dozlarda takviye olarak almak herhangi bir olumsuz etkiye sahip olamaz. Çinko genellikle kükürt ve demir içeren bir mineral olan sfalerit içinde doğal olarak bulunur. Çinko, çeliğe kıyasla nispeten inert olduğu için galvanizleme için de kullanılır, bu nedenle kaplama olarak kullanıldığında paslanmayı önleyebilir.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Demir ve Alüminyum
Günlük hayatımızda demir ve alüminyumu deneyimlememek zor. Demir cevherleri genellikle pas olarak bilinen demir ve oksijen bileşikleridir. Bu cevherlerin çoğu, ilk fotosentez yapan mikroplar dünyanın okyanuslarına oksijen pompalamaya başladığında oluştu. Demir cevherleri bir bakıma fosildir, dolayısıyla kullandığımız tüm demir ve çelikler fosillerden yapılır. Demir yaygın olarak karbon ve silikon ile farklı bileşiklerde kullanılır. Diğer elementlerin farklı oranları, tavada olduğu gibi dökme demir ve yeniden kullanılabilir kahve fincanında olduğu gibi çelik arasında değişen fiziksel özelliklerini belirler.
Alüminyum, su ile bağlanmış alüminyumdan yapılmış boksit olarak doğa olarak bulunur. Arındırıcı boksit eskiden pahalı ve yavaştı, bu nedenle alüminyum 18. ve 19. yüzyıllarda nadir ve değerli bir metaldi. 1880’lerin sonlarından bu yana, alüminyum cevheri elektrik kullanılarak saflaştırıldı ve ucuz ve bol hale geldi.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Gümüş ve altın
Periyodik tabloda ikisi aynı sütundadır ve bu, atomlarının benzer yapılarını yansıtır, bu da onlara benzer kimyasal özellikler verir. İkisi de hem ısıyı hem de elektriği iyi iletirler. Altın ve gümüş aslında bakırdan daha iyi iletkenlerdir, bu nedenle cep telefonları ve bazı ses ekipmanları gibi ileri teknoloji elektronik cihazlarda kullanılırlar. Bakırdan da daha nadirdirler, bu yüzden altın ve gümüş takılar daha değerlidir ve bu nedenle elektrik özelliklerinden çok dekorasyon için kullanılırlar. Altın çoğunlukla doğada saf bir element olarak bulunur, ancak gümüş genellikle hem saf halde hem de cevherlerde bulunur.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Civa ve Kurşun
Cıva, oda sıcaklığında sıvı olan tek metaldir, bu nedenle termometrelerde bu kadar uzun süredir kullanılmaktadır. Metal, sıcaklığa tepki olarak genleşip büzüldüğünde, ince tüpte yukarı ve aşağı hareket eder ve sıcaklığın okunmasını sağlar. Elemental cıva zehirlidir, zihinsel ve koordinasyon sorunlarına neden olur, bu nedenle insanlar cıva termometrelerinden ve diğer günlük kullanımlardan uzaklaştı. Cıva doğada saf bir element olarak bulunmaz. Zinober (vermilyon olarak da adlandırılır) gibi cıva cevherlerinden çıkarılır.
Kurşun çok yoğun, çok yumuşak bir metaldir ve erime noktası düşüktür, bu da kolayca şekillenmesini sağlar. Yoğunluğu ve kolay şekillendirilmesi, ateşli silahların ortaya çıkmasından bu yana onu mermiler için en yaygın metal haline getirmiştir. Burada gösterildiği gibi, balık tutma ağırlıkları için de kullanılmıştır. Yoğunluğu o kadar büyüktür ki radyasyon kalkanı olarak kullanılır. Genellikle diş hekimlerinin muayenehanelerinde, bizi X ışınlarından korumak için giydiğimiz kurşun önlükte görürüz, ancak nükleer reaktörleri korumak için de kullanılır, çünkü çevreye girmeden önce herhangi bir başıboş radyasyonu yakalayabilir. Kurşun, cıva gibi zehirlidir, bu nedenle günlük kullanımdan düşmeye başladı. Günümüzde en yaygın kullanımı otomobillerde bulunan kurşun-asit akülerdedir. Kurşun doğada en çok kükürtlü bir bileşik olan galen olarak bulunur.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Kireçtaşı, Kum ve Çakıl
Kentsel peyzajın çoğunu oluşturan beton, aslında doğal olarak oluşan bir kaya yığınının yapay olarak yeniden yapılandırılmasıdır. Beton yapmak için kum ve çakılı çimento ile karıştırıyoruz. Çimento, öğütülmüş kireçtaşının diğer minerallerle ısıtılmasıyla oluşturulur. Yeterince sıcak olduğunda, kireçtaşı karbondioksiti serbest bırakır ve çimentodaki ana bileşen olan sönmemiş kireç haline gelir. Çimentodaki sönmemiş kireç suyla reaksiyona girdiğinde kararlı bir kristal oluşturur: beton ‘kuruduğunda’ olan budur. Kireçtaşından çimento yapma işlemi karbondioksit salmaktadır, dolayısıyla çimento endüstrisi, karbondioksit gazının atmosfere salınmasında yalnızca enerji üretiminden sonra ikinci sıradadır.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Kömür ve Grafit
Kömür, bataklık koşullarında ölen ve katı bir kütleye dönüşen odunsu bitki kalıntılarıdır. 359 ila 299 milyon yıl önce Karbonifer döneminde yeryüzünde büyük miktarlarda odun birikmiştir, çünkü bitkiler odunu evrimleştirmiştir ve yeryüzündeki hiçbir organizma 50 ila 60 milyon yıl boyunca odunu sindirme yeteneğini geliştirmemiştir! Ağaç gövdelerinin asla bozulmadığı bir dünya düşünün çünkü onları nasıl parçalayacağını bilen hiçbir mikrop yok. Bize kömür mirası bırakan Karbonifer dünyası işte bu.
Grafit, tıpkı elmas gibi temel karbondur. Aradaki fark, elmasın karbon atomlarının güçlü bir mineralde sıralanmasına neden olan aşırı yüksek basınçlarda oluşmasıdır. Grafit, çok daha düşük basınçlarda oluşur ve kaygan ve kolay kırılmasını sağlayan mineral bir yapıya sahiptir. Kalemlerdeki ‘kurşun’ için kullanıyoruz çünkü iyi ama silinebilir bir işaret oluşturuyor. Ayrıca yağlama için toz olarak kullanıyoruz.
Hem kömür hem de grafit esas olarak karbondan oluşur.
Kaynak: mnch.uoregon.edu
Petrol ürünleri
Burada petrolden veya ham petrolden yapılan birçok üründen bazılarını görüyoruz. Resimdeki tüm kauçuk ve plastikler, gaz bidonu da dahil olmak üzere petrolden yapılmıştır. Gaz ayrıca ham petrolden rafine edilen her yerde bulunan yakıt olan benzini de temsil edebilir. Dizel yakıt da ham petrolden rafine edilir. Bazı bilim adamları, gelecek nesillerin, petrolümüzü plastik gibi daha kalıcı uygulamalar için kullanmak yerine yakıt olarak bu kadar çok yakmamıza şaşıracaklarını öne sürdüler. Hayatında plastiksiz bir gün düşünmeye çalışın. Kullanım alnının genişliğini fark edersiniz.
