Informácie o hlavnej téme 1
Slovník pojmov/nové pojmy:
Minerály a horniny predstavujú obrovské prírodné bohatstvo. Minerály sú prirodzene sa vyskytujúce pevné anorganické látky a majú osobitnú chemickú štruktúru a fyzikálne vlastnosti. Sú základnou stavebnou jednotkou hornín. Hornina sa môže skladať z rôznych minerálov.
Fosílne palivá – uhlie, ropa a zemný plyn vznikajú zo zvyškov odumretých rastlín, rias a živočíchov, ktoré žili pred miliónmi rokov. Vplyvom vysokej teploty a tlaku pod zemským povrchom sa tieto zvyšky menia na organické látky, ktoré sa v priebehu dlhého času premieňajú na fosílne palivá.
Na meranie a porovnávanie tvrdosti minerálov sa používa Mohsova stupnica tvrdosti. Najtvrdším minerálom je diamant so stupňom tvrdosti 10.
Karát je jednotka na meranie hmotnosti/hmotnosti drahých kameňov, najmä diamantov. Jeden karát je presne 200 miligramov. Je to vhodná jednotka na meranie a porovnávanie malých hmotností, napríklad drahých kameňov. Široko sa používa v klenotníctve
Prečo ľudia od staroveku až dodnes radi nosia šperky? Aké materiály sa používajú na ich výrobu?
Ľudia už od staroveku vyrábali a nosili rôzne šperky – náhrdelníky, náušnice, prstene a náramky – veriac v silu, symboliku a liečivé vlastnosti rôznych minerálov. Šperky sa spájali s náboženským presvedčením aj spoločenským postavením ich majiteľa. Obzvlášť obľúbené sú dodnes diamanty, rubín, zafír, smaragd, ametyst, rôzne druhy a farby kremeňa a korálky. Svojimi rôznymi farbami, tvarmi, leskom, tvrdosťou a trvanlivosťou nás priťahujú svojou prirodzenou krásou a spájajú nás s prírodou.
Najčastejšie používanými materiálmi na výrobu šperkov boli a stále sú zlato, striebro a meď. Vyznačujú sa rozmanitými tvarmi, štýlmi a ornamentmi, často obsahujú drahé kamene a minerály.
Zdroj: https://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D1%85%D0%B0%D0%BB%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BD_%D0%BD%D0%B5%D0%BA%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%BB#/media/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Or_de_Varna_-_Bijoux.jpg
Na fotografii: Časť zlatých nálezov z pohrebiska vo Varne v Bulharsku, datovaných do polovice a druhej polovice 5. tisícročia pred Kr. Našlo sa tam viac ako 3 000 predmetov s celkovou hmotnosťou 6,5 kg. Ide o najstaršie spracované zlato na svete a je to oveľa viac ako všetko zlato, ktoré sa našlo z obdobia doby kamennej na celom svete. V tomto nálezisku sa nachádza 28 druhov zlatých šperkov a rýdzosť zlata sa pohybuje medzi 21,5 a 23,5 karátu – z 24 možných.
Okrem zlata sa našli medené ozdoby, šperky z rôznych minerálov a polodrahokamov, početné keramické nádoby, medené, kamenné a kremenné nástroje, idoly z kostí, hliny a mramoru – spolu viac ako 30-tisíc predmetov.
Archeologické nálezisko patrí medzi najpozoruhodnejšie a najvýznamnejšie pamiatky praveku na Balkáne a v Európe. Viac informácií o nej sa dozviete na stránke https://goldminebg.eu/%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%BE-%D1%85%D0%B0%D0%BB%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%BE-%D1%81%D1%8A%D0%BA%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%89%D0%B5/
Aký je vzťah medzi nerastnými surovinami a fosílnymi palivami?
Minerály sú anorganické látky, ktoré vznikali prirodzene rôznymi geologickými činnosťami počas miliónov rokov. Majú kryštalickú štruktúru, osobitné chemické zloženie (môže ísť o prvok, napr. zlato, alebo zlúčeninu, napr. kremeň) a fyzikálne vlastnosti (tvrdosť, farba, hustota, lesk atď.). Vedci sa domnievajú, že rozmanitosť minerálov je spôsobená chemickými reakciami na biologickom základe, sopečnou činnosťou, pohybom tektonických dosiek, interakciou medzi vodou a horninami – skrátka súvisí s vývojom života na planéte. Väčšina zemských minerálov je vzácna a vyskytuje sa na piatich alebo menej miestach na planéte.
Zdroj: https://depositphotos.com/photo/set-various-blue-unpolished-stones-names-corundum-chrysocolla-iolite-apatite-354368264.html
Horniny predstavujú minerály spojené rôznymi spôsobmi. Vlastnosti hornín závisia od druhu a kvantitatívneho pomeru minerálov, ktoré ich tvoria. Predstavujú obrovské prírodné bohatstvo, ktoré sa podieľa na reprodukčnom procese národného hospodárstva.
Nerastné suroviny sú nerovnomerne rozložené koncentrácie anorganických materiálov, ktoré sa nachádzajú v zemskej kôre. Väčšinou sa ťažia na hospodárske účely, využívajú sa v mnohých odvetviach, ako je stavebníctvo, energetika, poľnohospodárstvo, výroba. Napriek ich významnému prínosu sa nerastné suroviny musia ťažiť a využívať rozumne, pretože sú obmedzeným a vyčerpateľným prírodným zdrojom. Je veľmi dôležité monitorovať vplyv ťažby na životné prostredie, ktorý môže viesť k znečisteniu a zničeniu biotopov.
Druhy prírodných zdrojov
- Energetické zdroje – uhlie, ropa, zemný plyn, urán, tórium atď. Z nich sa získava energia potrebná pre ľudstvo: tepelná, mechanická, elektrická.
- Nerastné zdroje kovov – získavajú sa zo železa, medi, cínu, chrómu a iných rúd. Rudné nerasty obsahujú zlúčeniny kovov a používajú sa na výrobu príslušných kovov. V závislosti od zloženia zlúčenín kovov v nich sa delia na tieto skupiny rúd:
-
- železné kovy: železo, mangán atď. Sú hlavnou zložkou ocele, získavajú sa spracovaním železa a používajú sa v hutníctve, stavebníctve, automobilovom a inom priemysle;
- neželezné kovy: olovo, meď, zinok, cín, hliník, titán. Vo svojom zložení nemajú veľkú koncentráciu železa. Široko sa používajú v elektronike, v hutníctve neželezných kovov na výrobu zliatin, v klenotníctve;
- drahé kovy: zlato, striebro, platina a paládium. V prírode sa nekombinujú s inými prvkami, ich zásoby sú obmedzené, a preto sú veľmi cenné. Používajú sa najmä v elektrotechnike, elektronike, automobilovom priemysle, petrochémii a šperkárstve;
- prvky vzácnych zemín: zahŕňajú skupinu 17 chemických prvkov z periodickej tabuľky. Sú vzácne vo veľkých ložiskách a ťažko sa získavajú. Majú jedinečné vlastnosti, ktoré sú nevyhnutné na výrobu mnohých moderných technológií, ako sú smartfóny, elektrické a hybridné autá, vojenské zariadenia, zdravotnícke zariadenia a veterné turbíny.
- Nerudné nerastné suroviny – ide o nerudné nerasty, z ktorých sa kovy nezískavajú. Využívajú sa v rôznych hospodárskych činnostiach, napríklad ako priemyselné a chemické suroviny, stavebné materiály a suroviny na výrobu stavebných materiálov, v klenotníctve. Napríklad:
-
- stavebné materiály: vápenec, sadra, piesok, štrk, íl, žula, kaolín, mramor, zeolity atď;
- chemické suroviny: kamenná soľ, draselná soľ, fosfáty, sadra, baryt, síra, grafit, fluorit atď;
- brúsivá: korund, diamant atď., ktoré sa používajú na brúsenie a leštenie. Diamant má najvyššiu tvrdosť spomedzi prírodných minerálov a nachádza uplatnenie pri výrobe rezných nástrojov;
- drahé kamene: sú to prirodzene vytvorené kryštály minerálov, ako sú diamant, rubín, zafír, smaragd, topás, ametyst, kremeň a mnohé iné, ktoré sa po spracovaní – brúsení a leštení – používajú v šperkoch. Líšia sa od seba pôvodom a ďalšími vlastnosťami, ako je farba, priehľadnosť, tvrdosť, veľkosť, neprítomnosť kazov, vzácnosť a karát. Pozornosť ľudí priťahujú už od staroveku, sú symbolom bohatstva, moci, prestíže, krásy. Používali sa ako talizmany, v magických praktikách, v šperkárskom umení. Verilo sa, že majú určité liečivé účinky na určité orgány a oblasti ľudského tela a že nás nabíjajú energiou, ktorá je vlastná konkrétnemu kameňu.
Zaujímavosťou je, že Leonardo da Vinci pevne veril v silu ametystu. Veril, že tento drahokam pomáha rozháňať zlé myšlienky a má moc zvyšovať inteligenciu človeka.
V Egypte a Malej Ázii bol ametyst už 3000 rokov pred naším letopočtom jedným z najčastejšie používaných drahých kameňov na výrobu vzácnych predmetov. V stredoveku bol považovaný za oveľa cennejší ako diamant a bol osadzovaný do prsteňov šľachticov a kráľovských rodín ako symbol absolútnej moci.
Existuje aj mnoho symbolických významov ametystu spojených s náboženstvom. Z tohto dôvodu bol používal pri výzdobe kostolov a aj dnes je kameňom biskupských prsteňov.
Najkrajšie ametysty sa ťažia z brazílskych ložísk, kde sa nachádzajú žiarivo fialové kryštály dlhé až 30 cm.
V súčasnosti sa na celom svete každoročne vyťaží a prepraví približne 20 miliárd ton materiálov. Z toho 80% tvoria stavebné suroviny, viac ako 10 % nerasty a zvyšok rudy. Produkcia sa zvyšuje približne o 4% ročne, takže sa každých 15 až 20 rokov zdvojnásobí. Ak sa trendy v ťažbe nerastných surovín nezmenia, podľa skoršej prognózy odborníkov z roku 1972 by sa svetové zásoby zlata mali vyčerpať za 11 rokov, ortuti za 13 rokov, striebra za 16 rokov, cínu za 17 rokov, ropy za 31 rokov atď. Táto alarmujúca predpoveď sa zatiaľ nenaplnila v prípade žiadnej z uvedených látok.
Dôvodom je objavenie nových významných ložísk (najmä ropy a uhlia), uplatňovanie nových moderných (bezodpadových) technológií, ktoré šetria suroviny, a v neposlednom rade recyklácia surovín.
Teoreticky je na Zemi veľa surovín. Napríklad v morskej vode sa našlo 79 chemických prvkov. Je to teda v istom zmysle “tekutá ruda”. Technológia na jej využitie však zatiaľ nebola vyvinutá. V súčasnosti sa z morskej vody získava soľ (12 miliónov ton ročne), deutérium a horčík. Podobne sa veľké množstvo prvkov a zlúčenín nachádza v zemskej kôre. Ani v tomto prípade nepoznáme žiadny spoľahlivý spôsob ich získavania.
Environmentálne problémy
Ťažba nerastných surovín je spojená s mnohými environmentálnymi problémami, v neposlednom rade v súvislosti so spracovaním vyťažených surovín. Povrchová aj podzemná ťažba má významný vplyv na krajinu. Napríklad ťažba môže viesť k vzniku povrchových jám, háld odpadu a erózii pôdy, zatiaľ čo povrchová ťažba predstavuje potenciálne riziko zosuvov pôdy. Existujú problémy spojené s kontamináciou vodných zdrojov ťažkými kovmi a sedimentmi, ako aj so znečistením ovzdušia v dôsledku trhacích prác a dopravných činností, tvorby prachu a spracovania nerastov. Dôsledky týchto problémov sú zdravotné, narušenie ekosystémov a zmena klímy.
Keďže ťažba nerastných surovín je dôležitá pre moderný životný štýl, musí sa vykonávať spôsobom, ktorý je citlivý k životnému prostrediu a znižuje škodlivé vplyvy na pôdu, vodu a ovzdušie. Na tento účel sa vyvíjajú moderné technológie na ťažbu, spracovanie a recykláciu týchto cenných prírodných zdrojov.